2023年11月6日,北京市人民政府公布《北京市人民政府關于2022年度北京市科學技術獎勵的決定》(京政發(fā)〔2023〕23號)。其中,北京市建筑設計研究院股份有限公司主導和參與完成的項目榮獲4項北京市科學技術進步獎,取得1項特等獎、2項一等獎、1項二等獎的優(yōu)異成績。
特等獎:北京大興國際機場航站樓建造關鍵技術研究與應用
一等獎:大跨度建筑索結(jié)構關鍵技術與工程應用
一等獎:城市建筑與建筑群多尺度抗震分析理論與性能提升技術
二等獎:復雜高層建筑結(jié)構抗震設計理論、關鍵技術創(chuàng)新與工程應用
一、北京大興國際機場航站樓建造關鍵技術研究與應用
本項目由北京城建集團有限責任公司、北京新機場建設指揮部、北京市建筑設計研究院股份有限公司、清華大學、北京建工集團有限責任公司、江蘇滬寧鋼機股份有限公司、浙江精工鋼結(jié)構集團有限公司、震安科技股份有限公司等單位共同完成,榮獲2022年度北京市科學技術獎科技進步特等獎。
北京大興國際機場航站樓總建筑面積約80萬平米,由中心區(qū)和5個指廊組成,是世界規(guī)模最大的單體航站樓、世界首個雙層出發(fā)雙層到達的航站樓。航站樓結(jié)構存在超長超寬(565m×437m)、隔震層面積達16萬㎡(世界上最大的層間隔震建筑)、C形柱支承18萬㎡的屋蓋結(jié)構(跨度180m)、國內(nèi)外首次高鐵高速穿越航站樓等4大挑戰(zhàn)。北京建院作為本項目設計單位,由結(jié)構專業(yè)總工程師束偉農(nóng)領銜設計團隊,秉承北京建院創(chuàng)新發(fā)展精神,銳意進取,多項關鍵技術突破保證了大興國際機場航站樓建造高品質(zhì)完成。
項目7項成果達到國際領先水平,并獲得國際橋梁及結(jié)構工程協(xié)會杰出結(jié)構工程獎、詹天佑獎、中國建設工程魯班獎、國家優(yōu)質(zhì)工程金獎等多個獎項。
項目主要內(nèi)容:
《北京大興國際機場航站樓建造關鍵技術研究與應用》課題項目組依托中央引導科技發(fā)展專項課題及國家重大建設項目,通過產(chǎn)學研科技攻關和技術創(chuàng)新,突破了一系列世界級工程建造技術難題,形成了具有自主知識產(chǎn)權的具有國際領先水平的工程建造關鍵技術體系。
主要創(chuàng)新成果:
(1)超大復雜基礎工程高效精細化施工技術。研發(fā)了超大平面復雜環(huán)境基礎工程動態(tài)高效施工組織技術、超大范圍復雜分布地下水精準控制技術、超大基坑復雜基底精細化支護技術、超大規(guī)模復雜樁基動態(tài)快速精細化施工技術,實現(xiàn)了超大平面復雜深基礎工程高效快速精準施工。
(2)超大平面混凝土結(jié)構施工關鍵技術。研發(fā)了超大平面混凝土結(jié)構裂縫控制技術,實現(xiàn)了565m×437m尺寸的混凝土無縫結(jié)構的裂縫控制;研發(fā)了超大平面結(jié)構施工物料水平運輸系統(tǒng)及智能裝置,實現(xiàn)了超大平面建筑施工物料的高效水平運輸,比傳統(tǒng)方法功效提高四倍。
(3)超大平面建筑層間隔震建造關鍵技術。提出了基礎與層間隔震相結(jié)合的隔震新形式及設計新方法,研發(fā)了大直徑、大變形隔震支座、大行程粘滯阻尼器及其制造、安裝、更換技術;實現(xiàn)了我國大直徑、大行程隔震裝置從研發(fā)到生產(chǎn)的重大突破。開發(fā)了水平變形量600mm的層間隔震建筑構造和機電管線位移補償構造體系;創(chuàng)造了16萬㎡單層混凝土樓板不設伸縮縫的工程奇跡,為大型混凝土結(jié)構取消伸縮縫提供了可靠的技術手段。
(4)超大平面復雜空間曲面鋼網(wǎng)格結(jié)構屋蓋建造技術。提出了一種由C形柱、筒體與屋蓋鋼結(jié)構共同形成的拱殼結(jié)構新體系及設計方法;創(chuàng)造性的提出了基于總體位形控制的“分區(qū)安裝,分區(qū)卸載,變形協(xié)調(diào),總體合攏”的綜合施工技術、研發(fā)了自由曲面空間網(wǎng)格鋼結(jié)構分塊累積提升施工技術、研發(fā)并應用了激光掃描逆成像、基于數(shù)字化虛擬預拼裝的巨型C型格構柱加工制作技術,創(chuàng)新性研發(fā)了繁多構件數(shù)字化管理平臺,實現(xiàn)系統(tǒng)云平臺管理可視化。
(5)高鐵高速穿越航站樓的振動分析及控制關鍵技術。提出了基于多場景轉(zhuǎn)換的列車風壓時程分析及車體氣動噪聲源模擬方法,為高鐵高速穿越航站樓的振動和噪音分析提供了理論依據(jù);提出了共構結(jié)構高鐵列車振動分析及振動控制整體解決方法;創(chuàng)新了復雜場景下的高鐵穿越航站樓氣動噪聲分析方法,為航站樓的噪音控制提供了重要技術支撐。
完成人:姚亞波、李建華、束偉農(nóng)、郭雁池、張晉勛、段先軍、徐全勝、吳志暉、雷素素、趙建明、王亦知、劉云飛、劉宇飛、郭雙朝、張偉、張正、王曉群、李海兵、秦凱、黃維愛、張曉峰、劉漢朝、付鵬、易巍、韓維平、楊鑫、孫夏峰、劉中華、李濤、崔雪嬌
二、大跨度建筑索結(jié)構關鍵技術與工程應用
本項目由北京市建筑設計研究院股份有限公司聯(lián)合中國鐵建國際集團有限公司、北京市建筑工程研究院有限責任公司、浙江大學、中國建筑第八工程局有限公司、上海建筑設計研究院有限公司、廣東堅朗五金制品股份有限公司、巨力索具股份有限公司、廣東堅宜佳五金制品有限公司、杭州健而控科技有限公司等單位合作共同完成,榮獲2022年度北京市科學技術獎科技進步一等獎。
北京建院作為本項目第一完成單位,總工程師朱忠義大師團隊在20余年的工程實踐和理論研究中,從工程需求出發(fā),立足技術前沿,形成了系統(tǒng)的大跨度索結(jié)構設計理論與方法,完成了2022年卡塔爾世界杯主體育場、三亞體育中心體育場、大連梭魚灣足球場等多項大型索結(jié)構工程的設計和關鍵技術研究,形成了項目中的大跨度索結(jié)構設計理論、新型結(jié)構體系和新型節(jié)點等主要創(chuàng)新成果,為工程建設和索結(jié)構技術的發(fā)展作出了重要貢獻。
項目成果支撐了百余項大型索結(jié)構工程的建設,實現(xiàn)了大跨度建筑索結(jié)構關鍵技術的重要突破,打破了國外技術壁壘,大幅提高了我國索結(jié)構技術水平,取得了顯著的經(jīng)濟和社會效益。成果還獲得了2022年度華夏建設科學技術獎一等獎。
項目主要內(nèi)容:
大跨度建筑結(jié)構是衡量國家建筑科技水平的重要標志之一。面對超大跨度、超大懸挑、復雜形體等工程需求,大跨度索結(jié)構是實現(xiàn)安全、高效、經(jīng)濟的主要結(jié)構類型。本項目依托重大工程和國家自然科學基金,歷時20余年自主攻關,針對建筑索結(jié)構設計施工的關鍵技術開展系統(tǒng)研究和應用,突破一系列技術瓶頸,在多方面取得了創(chuàng)新成果。
2022年卡塔爾世界杯主體育場(盧塞爾體育場)
三亞體育中心體育場
大連梭魚灣足球場
主要創(chuàng)新成果:
(1)建立了索結(jié)構形態(tài)精準設計理論與方法,解決了索結(jié)構位形與預應力精準控制的設計難題。
(2)研發(fā)了索結(jié)構高效受力體系、高性能拉索和節(jié)點,解決了復雜工程體系和關鍵索產(chǎn)品制造的技術難題。
(3)研發(fā)了大跨度索結(jié)構精準施工理論、技術和裝備,系統(tǒng)解決了索結(jié)構復雜施工過程的精準控制難題。
(4)研制了索結(jié)構絕對應力高精度監(jiān)測技術,解決了鋼索絕對應力監(jiān)測的世界性難題。
完成人:朱忠義、段元鋒、鄧華、王澤強、白光波、徐曉明、 周光毅、董石麟、李重陽、白寶鯤、張士昌、鄧旭洋、尤德清、楊超、白寶萍
三、城市建筑與建筑群多尺度抗震分析理論與性能提升技術
本項目由清華大學、北京科技大學、北京建筑大學、北京市建筑工程研究院、北京工業(yè)大學、北京市建筑設計研究院股份有限公司、北京師范大學、北京市建設工程質(zhì)量第二檢測所、北京清華同衡規(guī)劃設計研究院、中規(guī)院(北京)規(guī)劃設計有限公司等單位共同完成,榮獲2022年度北京市科學技術獎科技進步一等獎。
項目發(fā)表論文200余篇,出版著作8部,獲中美發(fā)明專利25項、軟件著作權36項,主編北京市地方標準、行業(yè)標準及團體標準8部。成果應用于150余棟重要建筑的抗震評估、設計與加固,北京等國內(nèi)外50余個城區(qū)的抗震性能評估與防災規(guī)劃,為北京建設國際一流和諧宜居之都、實施京津冀協(xié)同發(fā)展重大國家戰(zhàn)略提供了地震安全保障。
項目主要內(nèi)容:
我國2/3的大中城市處于高烈度設防區(qū),北京的地震風險尤其突出。建筑與建筑群的地震破壞是導致人員傷亡和財產(chǎn)損失的最主要原因,提升城市地震安全具有重要意義。提升城市的抗震能力涉及防災規(guī)劃、抗震設計、抗震加固等多項工作內(nèi)容,涵蓋建筑群、單體建筑、結(jié)構構件等多個尺度。
獲獎團隊在建筑群、單體建筑和結(jié)構構件三個尺度上創(chuàng)新提出了城市抗震彈塑性分析方法及情景應對減災技術、強非線性全過程分析模型與體系能力設計法、非線性關聯(lián)分析模型與構件韌性提升技術。項目形成了貫穿“分析與評估-規(guī)劃與設計-應急與加固”全鏈條的城市建筑地震安全綜合提升技術體系及標準體系,實現(xiàn)了抗震彈塑性分析從單體建筑到城市建筑群的理論突破,帶動了城市建筑抗震性能提升的各環(huán)節(jié)從分割獨立到融合貫通的技術進步。
完成人:陸新征、許鎮(zhèn)、解琳琳、岳清瑞、李愛群、劉航、郭小東、甄偉、田源、劉凱、陳曦、萬漢斌、鄒亮、顧棟棟、程慶樂
四、復雜高層建筑結(jié)構抗震設計理論、關鍵技術創(chuàng)新與工程應用
本項目由中國建筑科學研究院有限公司、北京市建筑設計研究院股份有限公司合作完成,榮獲2022年度北京市科學技術獎科技進步二等獎。
本成果已成功應用于麗澤 SOHO(世界最高中庭)、騰訊北京總部、雁棲湖國際會展中心、北京保利國際廣場、中國國際絲路中心大廈(建筑高度498 m)、昆明恒隆廣場、武漢泰康在線總部大廈(三塔連體)等數(shù)十項標志性建筑,取得了顯著的經(jīng)濟效益,研究成果對復雜高層建筑安全性提升和技術進步具有重大的引領和推動作用。
騰訊北京總部
麗澤 SOHO
北京保利國際廣場
項目主要內(nèi)容:
項目圍繞復雜高層建筑結(jié)構發(fā)展中的重大需求,瞄準相關領域的國際前沿,率先在我國對復雜高層建筑結(jié)構抗震關鍵技術進行了系統(tǒng)研究,通過抗震設計理念、抗震技術和結(jié)構體系的創(chuàng)新,實現(xiàn)了復雜高層建筑結(jié)構體系的完善和性能優(yōu)化,突破了制約我國復雜高層及建筑發(fā)展的技術瓶頸。
主要創(chuàng)新成果:
(1)新抗震設計理論與方法:構建了復雜高層建筑結(jié)構仿真分析技術體系,提出了基于預設屈服模式的復雜高層建筑結(jié)構抗震設計方法,建立了基于構件延性需求的復雜高層建筑混凝土結(jié)構箍筋設計方法,填補了復雜高層建筑結(jié)構體系設計中的空白。
(2)高效抗震技術:研發(fā)了系列高性能消能減震產(chǎn)品與技術,提出了阻尼伸臂消能減震系統(tǒng)關鍵技術與設計方法,建立了消能減震結(jié)構關鍵設計方法,攻克了高烈度區(qū)復雜高層建筑結(jié)構地震安全性難題。
(3)創(chuàng)新結(jié)構體系:提出了高強混凝土高層建筑結(jié)構體系與設計方法,研發(fā)了高性能框架結(jié)構體系與設計方法,建立了斜交網(wǎng)格混合結(jié)構體系設計方法,克服了制約復雜高層建筑結(jié)構功能多樣化的技術障礙。
完成人:肖從真、王翠坤、孫建超、李建輝、盛平、高杰、陳才華、魏越、李寅斌、張萬開