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[成果] 1800180597 上海
TU717 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2018
成果简介:该项目属于土木工程领域,涉及到智能传感器技术、网络通讯技术等多学科融合。 建筑业仍然处于一个传统的粗放型的管理模式,已难以适应高速发展的经济建设需求。因此,需要根据技术发展趋势,应将新技术、新装备广泛应用在施工现场,以提升建筑工地管理水平。该项目以实现建筑工地信息化施工为目标,通过新技术、新装备以及信息化系统的研发和应用,实现了人员管理、物料管理、施工微环境管理、施工作业信息采集的智能化升级,并通过BIM平台进行全方位信息的集成、模拟优化和展示,有效提升了管理效率和管理质量。项目取得的技术创新包括: 一、主要技术创新: 1、施工现场人员信息化管控技术:开发了基于精确定位的人员信息化管理系统,以UWB定位技术为基础,开发了高精度无感施工人员定位装置及信息快速录入装置,通过定位设备ID与人员信息关联,实现了人员基本信息、进出场时间、作业状态等信息的实时在线获取,通过数据库管理系统实现了对建筑施工现场人员的信息化管理。 2、施工现场物料信息化管控技术:开发了供-收联动的物料精细化管理系统,结合工程现场最亟需进行精细化管理的大规模物料,例如:混凝土、钢筋等进行全自动、智能化管理。利用一系列检测装备及管理系统,实现替代人工进行检测现场的全时段值守,可以完成物料单数据自动录入、工程现场物料重量以及现场工程车数据自助采集,并还能进一步完成对于工程现场所涉及的物料数据进行智能化远程数据记录、管理。 3、施工现场微环境信息化管控技术:研发了施工现场微环境智能控制系统,微环境智能系统由实时监测系统、在线评估系统、主动控制系统组成,通过实测参数进行分析评估,并将评估结果反馈至主动控制系统,激发相应控制动作,实现建筑工地及周边环境的智能调整。 4、施工作业信息自动化采集技术:研发了施工作业信息自动化采集装置,实时对施工作业信息进行采集,并对施工作业行为进行控制是提高施工质量和降低安全风险的有效手段。以物联网为基础对其作业数据进行实时采集、传输、处理,为管理决策提供第一手资料。 5、基于BIM平台的信息交互及辅助决策管理技术:集成施工现场人员、物料、环境、施工作业等信息化数据,建立基于BIM的建筑工地数字化模型,实现数据交互和展示;通过数据挖掘和综合分析,自动发掘施工中的进度滞后、安全隐患和常见问题,辅助管理人员作出决策。 二、知识产权及论文情况: 该项目成果共获授权专利8项,其中发明专利1项;申请发明专利项6项;获得软件著作权2项;公开发表论文7篇;科技查新报告2份。中国科学院出具的查新报告及验收专家一致认为,研究成果具有新颖性,总体达到国际先进水平。 三、应用推广情况: 项目成果已先后在中科院浦东科技园新技术基地,上海南翔陈翔路综合体项目等多个项目中得到推广应用。成果大幅提升了中国建筑工地质量、安全、生产过程、施工环境的管控水平,提升了信息化在建筑施工行业中的应用深度。
[成果] 1800180610 上海
TU242 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2018
成果简介:随着中国城市化进程的不断推进,对植物园、游泳馆、机场航站楼、展览中心等大型公共建筑的需求不断增加,发展可装配化、可回收、免维护、重量轻、高透光、耐腐蚀的新型建筑围护体系成为必然趋势。 该项目针对新型ETFE膜结构,开展了13年的理论分析、试验研究和工程实践,构建了中国ETFE膜结构的基本力学分析理论和设计技术,研发形成ETFE膜结构高精度裁剪、加工、安装技术和运营安全实时监控技术,解决了ETFE膜结构工程应用关键技术难题。 该技术采用ETFE膜结构作为建筑围护系统,该系统轻质、透光、耐腐蚀、自洁性强,适用于机场航站楼、高铁站房、展览中心、植物园温室、游泳馆等大型公共建筑。相比传统玻璃幕墙系统,该技术可减轻屋面总重量30~40%,减少安装施工周期30%以上。项目成果应用于18个国家90余项工程,形成研发、设计、制造、安装于一体的产业化集成技术,在取得技术进步的同时实现了显著的经济价值和社会效益。 关键创新点如下: 1、揭示了ETFE薄膜的受力机理,建立了ETFE薄膜材料力学性能分析理论:通过大量试验和理论研究,揭示了ETFE薄膜材料的单轴拉伸性能、双轴拉伸性能、抗撕裂性能、温度效应和耐徐变性能,建立了ETFE薄膜材料的屈服强度理论、温度效应模型、粘弹性模型及弹-粘塑性模型,为中国规范编制、工程应用提供了理论基础。 2、开发了新型ETFE薄膜建筑系统,研发了成形、连接和消防新技术,建立了ETFE膜结构设计成套技术:基于可靠度理论确定ETFE薄膜材料的抗力分项系数和设计强度取值,研究形成平面裁剪粘塑性成形技术、ETFE薄膜与织物膜材连接技术和ETFE气枕应急消防排烟技术,开发3种ETFE薄膜建筑系统,形成了中国ETFE膜结构设计成套技术,开拓了ETFE薄膜在建筑领域中的应用。 3、开发了ETFE膜结构高精度裁剪、加工、安装技术,搭建了运营安全监控系统:研发形成了考虑预应力、收缩效应的ETFE薄膜裁剪工艺和热熔技术,建成年产能30万平方米的ETFE膜结构加工流水线;形成了ETFE膜结构精准安装技术,搭建了ETFE气枕式膜结构性态实时监控系统。解决了大型、复杂ETFE膜结构裁剪、加工、安装和运营安全监控的技术难题。 创新成果:获得发明专利授权1项,实用新型专利授权2项,发明专利受理1项;主/参编协会和上海市规范3部;出版著作1本,发表学术论文50余篇(SCI、EI检索19篇),被引用共210余次;水平检索结论表明项目总体成果达到国际先进水平。 应用及效益:项目成果被协会和上海市规范采纳,成为行业共有技术;直接应用于中国、美国、英国、日本、韩国、新加坡等18个国家90余项实际工程,累计合同金额超过40亿元,相应项目服务总经济规模超过550亿元。完成规模化、集成化、产业化的技术应用转化,推动了技术进步,具有显著的社会、经济和环境效益。
[成果] 1800140054 江苏
TU974 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2018
成果简介:1、立项背景及项目重要性:场馆建设与维护,厂房内外建设与设备安装,钢结构与建筑行业等施工场所高空作业,主要依靠脚手架和爬梯,存在诸多不足与难题: ①高空作业施工安全事故频发。脚手架、起重吊篮施工、绳索固定等高空施工方式,受外界环境影响屡发事故,高空作业安全施工方法及作业设备亟待革新。 ②施工效率低。受固定桩基的限制,施工场所需要搭建较大的施工设备,不能根据作业位置,实时移动作业工具,施工效率低、效益差。 ③狭窄区域施工困难。投入使用的室内改造施工,受场地限制,很难进行装修、改造、维护等二次施工作业,急需紧凑灵活的自行走设备进行高空作业。 2、主要科学技术内容:该项目以突出室内施工环保降噪、针对狭小空间作业需求为研究聚焦,在紧凑高效整机设计优化技术、全闭式自行走轮边驱动控制技术、高空载人作业多层次集成保护技术、作业精准平稳控制技术等4项关键技术实现了行业重大技术突破和实质性的创新。 ①紧凑高效整机设计优化技术:国内首创的“Σ”型多连杆组合臂技术以及零尾摆质心分配技术和零内转弯半径转向技术,解决布局紧凑和作业性能、稳定性、维修性的矛盾,作业效率提升15%。②全闭式自行走轮边驱动控制技术:创新设计摆动轮轴全时车桥平衡技术、全闭式阀分流泵控轮边行走技术、高空自行走随动调节技术,解决在坑洼地面驱动行走牵引力匹配问题,产品行驶通过性较国内产品提升10%。③高空载人作业多层次集成保护技术:闭环自适应安全控制技术、多载荷包络控制技术、定向行驶技术、高位行驶坑洞保护技术,解决了高空自行走作业车辆安全自适应的行业难题。 ④作业精准平稳控制技术:三维空间追踪控制技术、柔性起停控制技术、多铰点上下双缸变幅同步技术,实现了作业平稳性及位置精准控制,使产品智能化程度达到国际先进水平。 3、技术经济指标及经济社会效益:该项目产生发明专利7项、实用新型12项,外观专利2项,发表论文3篇。创新成果已应用到6-18米级系列高空作业平台,取得了较大的经济效益,该项目应用产品自2014年10月研发成功投放市场后,至 2016年12月共计实现销售939台,新增销售收入近11251万元。 4、促进行业科技进步作用:该项目顺应了市场对该类高空作业设备的迫切需求,可以显著提升高空安全作业施工的效率和安全度,为保障人民生命财产安全做出巨大贡献。同时,它将使国产高空作业平台的技术性能和制造水平迈上新台阶,促使中国6-18米级系列高空作业平台快速产业化并进入世界先进行列,为中国高空施工作业方式改观以及安全事故减少做出显著的贡献。
[成果] 1900010131 北京
TU973.31 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2018
成果简介:该项目属土木建筑工程技术领域。该项目重点研究了水平超大跨度高层建筑和竖向超高高层建筑,它们的抗震设计均面临着诸多共性的具有挑战性的技术难题,如水平超大平台体系、竖向筒体体系、巨型框架体系等合理匹配与效率提升,高性能抗震和消能减震构件研发等。该项目结合重大工程,进行了系统深入的研究,形成了高层建筑高效抗震体系及关键技术。主要创新成果: 创新1.研发了多筒支承超大跨度中空长悬挑转换平台高层组合结构体系。结合标志性建筑大连国际会议中心的设计与建造,创造性提出并研发了“多筒支承超大跨度中空长悬挑转换平台高层组合结构体系”,将创新的多重组合筒体体系、大跨长悬挑中空钢桁架-混凝土板转换平台体系、稀疏支座大跨长悬挑屋架体系、异型折板曲面框架外围护体系有机结合,形成了结构抗震、抗风及超大平台振动有效控制的高效受力体系,实现了结构体系的重大创新;发明了多种高性能构件;进行了系统的试验和理论研究,形成了设计关键技术,系统研发并形成了配套施工技术,有力支撑并成功实施了该重大工程的精准建造。 创新2.研发了超高层建筑多重组合巨型柱框架结构抗震新技术。结合重大工程,进行了系统的构件及结构试验和理论研究,发明了新型构造多重组合巨型柱,其截面几何形状由三角形-四边形-圆形组合,截面构造由型钢柱-钢管混凝土柱-钢筋混凝土柱构件组合,截面材料由型钢与混凝土组合,发展了多重组合巨型柱及巨型柱框架抗震技术,显著提升了巨型柱框架体系的抗震效率。 创新3.研发了高性能组合柱框架-组合剪力墙及核心筒结构抗震新技术。框架柱和剪力墙是高层建筑抗侧力构件,剪力墙是抗侧力主体。创造性提出了多重组合剪力墙及核心筒,将钢管混凝土-钢板-钢桁架-混凝土剪力墙不同抗侧力构件组合,型钢与混凝土组合联合应用,发明了系列多重组合剪力墙,实现了组合剪力墙技术新突破;研发了高性能组合柱框架技术;进行了系统的试验和理论研究,实现了组合柱框架-组合剪力墙及核心筒结构抗震技术的重要创新。 创新4.发展了高层建筑组合结构抗震性能化设计理论与技术。结合水平超大跨度高层建筑和竖向超高高层建筑抗震设计共性需求,凝练了高层建筑组合结构抗震性能化设计共性问题,基于640个结构及构件受力性能试验研究,揭示了抗震机理,建立了符合结构构造特点的力学模型,提出了高层建筑组合结构体系拓扑优化设计新方法、基于多尺度耦合单元模型的高效仿真新方法、多层次多目标性能化设计方法等,发展了高层建筑抗震性能化设计理论与技术。 该项目授权国家发明专利54项、实用新型专利29项、软件著作权5项、省部级工法2项;学术论文253篇,其中SCI收录50篇、EI收录109篇,专著1部;参编国家行业标准1部;研究成果通过省部级成果鉴定3项,鉴定结论:综合国际先进,部分成果国际领先;获华夏建设科学技术奖一等奖2项。 研究成果在北京、天津、上海、深圳、河北、辽宁、黑龙江、山东、福建、海南等省市20余项大型复杂高层建筑中推广应用,效果良好,社会经济效益显著。
[成果] 1800180275 上海
TU352.11 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2018
成果简介:该项目属于土木工程领域建筑结构方向的研究成果。 项目组聚焦中国大规模城市化进程的重大需求,依托国家自然科学基金委创新研究群体项目以及“重大工程的动力灾变”重大研究计划重点项目等,在复杂建筑结构精细化分析的材料本构关系、新型结构单元和结构强非线性分析方法等核心技术方面,取得了一系列具有自主知识产权的高水平研究成果,并成功应用于一批代表性工程的抗震优化设计,取得了良好的经济和社会效益。主要技术创新内容如下: (1)材料模型创新:混凝土弹塑性损伤本构关系及高效数值实现技术。系统建立基于拉-剪损伤机制和损伤能释放率的弹塑性损伤本构理论框架,考虑动力应变率效应的影响,提出具有广泛国际影响力的混凝土弹塑性损伤本构关系,并推广至钢筋混凝土复合材料;发展上述弹塑性损伤本构关系的高效稳定数值实现算法,有效解决结构动力灾变强非线性分析的收敛性和稳定性问题;相关研究成果写入中国现行的《混凝土结构设计规范》,填补了中国在混凝土损伤本构关系研究和标准化方面的空白。 (2)单元类型创新:新型钢筋混凝土纤维梁和精细化平板壳结构单元。提出基于力法的隐式梯度纤维梁柱单元,并发展考虑损伤的等效节点荷载和内力动态求解等实用技术,显著提高了钢筋混凝土梁柱构件分析的计算精度、计算效率和数值健壮性;开发具有平面内转角自由度的精细化平板壳单元,有效解决了钢筋混凝土剪力墙与梁、柱或连梁连接时的建模难题。上述研究成果为大型复杂建筑结构的精细化分析奠定了技术基础。 (3)结构分析创新:大型复杂建筑结构动力灾变模拟分析技术和平台。发展结构快速有限元建模、材料/单元多尺度失效准则以及材料/结构双尺度一致割线算法等复杂建筑结构动力灾变分析技术,实现了复杂建筑结构从材料损伤到构件失效、再到结构部分或整体倒塌等全过程的精细化分析;开发了混凝土弹塑性损伤本构关系的ABAQUS子程序和大型钢筋混凝土结构非线性分析软件包ADARCS,为复杂建筑结构动力灾变行为的精细化模拟提供了分析平台。 (4)应用方面创新:基于结构整体可靠度敏感性的抗震优化设计技术。深入研究复杂建筑结构动力灾变行为,系统揭示地震作用不确定性对结构整体抗震可靠度的影响规律;提出基于结构整体可靠度敏感性分析的抗震优化设计和粘滞阻尼器优化布置等技术,并成功应用于上海中心、成都绿地中心、武汉绿地中心等复杂建筑结构,在保证结构安全性的同时显著提升了结构的性价比,取得了明显的社会和经济效益。 基于上述创新性研究成果,项目组参编国家规范1部,出版中文专著1部;发表论文100余篇,其中SCI收录32篇,EI收录46篇;获得华夏建设科学技术一等奖1项、国际顶级学术期刊奖励1项;获批发明专利3项、实用新型专利2项、软件著作权5项。项目研究期间,主要完成人获批国家自然科学基金委创新研究群体1个、杰出青年基金1人、优秀青年基金1人、全国优秀博士学位论文提名奖2人。
[成果] 1800180402 上海
TU746.3 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2018
成果简介:该项目属土木建筑领域。 中国既有建筑面积已超过600亿平方米,其中绿色建筑标识项目总面积不到6亿平方米。项目组紧密结合城市更新和绿色发展的重大社会需求,针对城市密集区停车难与不停业改造、既有老公房功能改善与安全性能提升一体化、既有建筑能效提升与可再生能源利用、闲置废弃工业建筑民用化改造等技术难点和社会热点,经过多年持续研发和联合攻关,形成了既有建筑绿色改造和性能提升技术体系,为上海和全国大范围城市更新提供了坚强的技术支撑。 1.在城市密集区既有建筑地下空间开发利用关键技术与不停业改造方面:研发了城市密集区既有建筑地下空间开发利用新技术、新工艺和新装置;开发了公共建筑向上增层-层间隔震和向下增室-基础隔震的改造方法及配套元件;提出了中心城区既有公共建筑不停业改造施工关键技术;研制了既有建筑局部拆除与改造一体化施工技术和安全防护装置。 2.在既有建筑结构抗震加固与一体化改造方面:开发了既有建筑改造用新型消能减震产品并建成生产线;围绕既有老公房抗震加固、增设电梯、成套改造、平改坡、加层等具体需求,率先研发了功能改善与安全性能提升一体化改造技术;研发了适用于不同类型既有建筑的加固技术,提出了加固技术的力学机理和设计方法。 3.在既有建筑精细化能耗监控与能效提升方面:首次建立了公共建筑功能提升的指标体系和评估方法;开发了大型公共建筑改造后精细化能耗监控平台;研发了基于工业建筑空间特点的利用天窗或增设中庭的被动式节能改造技术;开发了集通风、隔声与空气净化等功能于一体的新型窗体产品;发明了分体式空调冷凝热回收装置和淋浴废水余热回收装置;研制了槽式太阳能集热器与燃气锅炉联合供暖系统。 4.在既有建筑绿色改造与既有工业建筑适老化改造方面:开发了既有建筑改造用绿色材料和功能材料并建立了选材策略;研发了基于透水铺装与立体绿化的既有住区海绵化改造技术;提出了既有工业建筑改造为养老建筑的绿色再生设计方法;首次建立了工业建筑外立面的垂直绿化集成组合构造做法库;研发了适应工业建筑大屋面特征的雨水回收利用技术。 项目系统集成了既有建筑绿色改造和性能提升技术体系,并通过制定标准和编制指南指导工程实践,研究成果已在居住建筑、公共建筑、工业建筑等各类既有建筑改造中得到广泛应用。 项目获得自主知识产权授权36项,其中发明专利19项、实用新型专利13项、软件著作权3项、工法1项;建成新型阻尼器生产线1条,年产2700件;发表论文102篇,其中SCI/EI收录42篇;编写标准7部,出版专著23部。研究成果已在320项既有建筑改造项目中成功应用,获得三星级绿色建筑设计标识2项、运营标识1项,中国首批既有居住建筑改造二星级设计标识3项,上海市既有建筑绿色更新改造评定金奖3项。近三年实现新增产值25.3亿元,因实施绿色改造避免了大量拆除,节省了资源能源消耗、减少了碳排放,经济、社会和环境效益显著。
[成果] 1800160030 湖北
TU323.401 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2018
成果简介:项目属于土木工程科学,涉及有钢结构、混凝土结构和组合结构。项目组针对各种形式的钢管和钢管混凝土桁架节点的静动力性能开展了非常系统的科学研究,研究影响钢管桁架节点力学性能的几何特征参数和性能表达参数,构建节点承载力和应力集中系数的参数化模型,并基于考虑半刚性效应的钢管桁架结构整体分析,建立节点承载力和应力集中系数计算公式和设计方法。项目研究历时15年,是5个国家自然科学基金资助课题的结晶,提出了各种类型钢管节点和钢管混凝土节点的承载力计算公式,部分研究成果已经被新版的《钢结构设计标准》中的钢管结构部分所采纳,有力地促进了国内外钢管节点受力性能的研究,其研究成果已经被应用到众多国家重大重点工程上,并取得了较好的社会和经济效益。 主要内容: 1.揭示了多种类型不锈钢管混凝土T和X型方管节点的破坏模式,发现现有设计方法的计算结果过于保守,建议在现有设计方法中应该考虑不锈钢管对钢管节点力学性能的贡献; 2.揭示了方支管-H型钢主管X型和T型节点的受力过程、破坏模式的分布规律以及几何参数的影响,推导出方支管-H型钢主管X型和T型节点的极限承载力计算公式; 3.将连接方式,支、主管外边长比值以及加强板厚度对环口板加强型和垫板加强型方钢管节点静力性能的影响进行了系统研究,最终给出工程设计建议; 4.考察了大曲率主管的圆钢管和圆钢管混凝土节点的轴压承载力、破坏模式、变形能力、相贯区应力发展,分析了主管是否填充混凝土和曲率半径对节点轴压性能的影响,提出主管弯曲的圆钢管节点的轴压承载力建议公式; 5.揭示了鸟嘴型节点的受力性能、破坏模式,提出了支管边长与主管边长之比和连接方式对鸟嘴型节点极限承载力与延性的影响,回归得到了极限承载力计算公式; 6.通过试验与有限元模拟的结果,揭示了大偏心N型圆钢管节点应力集中系数的分布情况,获取了相贯线上的最大SCF值,拟合出节点的应力集中系数的计算公式。
[成果] 1900010123 山东
TU352.11 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2018
成果简介:该成果属于土木工程结构振动控制、健康监测、结构抗震性态设计领域。中国工程建设的规模已居世界之首,全面把握结构全寿命期内的性态演化规律是保证结构安全服役的关键所在。项目团队在上述相关领域内进行了长期系统深入的探索研究,开展了富有成效的产学研用合作,主要科技创新包括: 结构振动性态控制理论、关键技术与控制装备研发: 发现了悬挂结构摆振性态的特殊现象,发明了转动控制系统,创立了悬挂结构摆振性态控制理论。澄清了长期以来对主动质量驱动控制认识的误区,深入揭示了系统性态控制规律,率先研发了电磁质量驱动控制系统并已成功应用。建立了功能材料在动态多场载荷耦合作用下力学为分析的系列理论模型与性态评价方法,研发了多种新型功能材料、智能驱动控制系统及其控制算法。 结构性态监测理论、关键技术与传感装备研发: 发现了光纤传感器中间应变与基体应变之间的变异性规律,建立了多种布设方式下光纤与基体之间应变传递机制,建立了完善的光纤传感器封装方法,开发了具有自主知识产权的系列特种光纤光栅传感装备。研制了压电等系列高性能传感材料和器件,开发了结构整体和局部性态监测的无线传感器网络系统。 大型复杂结构性态设计分析评价的理论与方法: 主编的山东省《建筑工程抗震性态设计规范》是全国高烈度地区第一部基于性态理念的设计规范,为今后山东省乃至全国基于性态的结构设计系列规范的编制和发展提供了基础与参考。发展了基于性态理念的结构抗震设计新理论和方法,提出了消能减震结构性能化设计方法,建立了结构振动性态评价理论。 大型复杂结构全寿命性态安全保障技术体系研发与实施应用: 编制的基于性态的结构抗震设计规范、发明的结构性能化抗震设计与分析方法等为实际工程结构的全寿命性态设计监测控制评估奠定了重要理论基础。在所建立的功能材料系列理论和方法的基础上,研发了多种新型阻尼器、传感器、结构损伤控制关键技术及性态评价方法,并已在多个实际工程中应用。 研究团队主编地方设计标准/规程2部,参编国家/行业/地方标准/规程15部。系统地建立起了从“结构振动控制理论与关键技术”、“传感机理与智能传感元件开发”到“结构性态设计与实施”的完整技术体系,授权发明专利37项,形成了具有完全自主知识产权的系列新装备和新技术。发表SCI收录论文354篇,SCI他引3757次,6篇SCI论文单篇他引次数超过100次。获省部级科技进步一等奖2项、二等奖3项。成果已应用于多个领域的70余项各类重大复杂工程结构的性态设计、施工、监测与控制中,达到了国家规范给定的有关要求,对保障结构全寿命性态安全起到了关键作用,推动了相关理论方法与技术在山东、东北等地的推广应用,创造了显著的社会效益和经济效益。
[成果] 1800150104 河南
TU352.11 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2018
成果简介:装配式混凝土(RC)结构具有优越的经济、社会、环境效益和良好的结构性能,在国外经济较发达地区已被普遍使用,在国内的研究和应用也方兴未艾。中国流行装配整体式RC结构,采用“等同现浇”的设计和建造方式。装配整体式结构便于在原有模式下推广,但鲜有结构体系上的突破,材料用量多于现浇结构,经济性等同或优于现浇结构难度很大,且建造质量不容乐观,因此需摆脱等同现浇束缚,发展全装配式结构体系。 2011年以来,该项目以国家科技支撑计划和国家自然科学基金等为依托,完成了全装配式结构体系研发、结构承载力与抗震设计方法等关键技术的基础研究与工程实践,实现了全装配RC楼盖结构体系的原始创新和结构设计技术的集成创新。主要技术创新为: 1、研发了分布式连接新型全装配RC楼盖体系(DCNPD)。在水平荷载作用下,板缝连接节点可传递楼盖平面内剪力和弯矩,提高了楼盖的平面内刚度和整体性;在竖向荷载作用下,板底和板顶连接件可传递横板向的弯矩(双向传力)、企口传递竖向剪力,提高了楼盖的承载力和刚度。试验表明:DCNPD具有较大的平面内刚度(是传统装配式楼盖的1.78倍)和较好的整体性能;竖向加载至设计荷载的4.16倍时挠度仅为同条件下传统装配式楼盖的44.5%。 2、构建了板缝节点纯拉(压)、纯剪和拉(压)剪耦合作用下的恢复力模型。提出了发卡-盖板混合式板缝节点匹配设计方法,并以试验结果进行检验;进行了不同拉(压)剪比下的节点复合受力性能试验,考虑了节点拉压不等强现象,更好地揭示节点复合受力机理;以丰富试验数据和试验现象为基础,构建了板缝节点复合作用下的恢复力模型。 3、提出了DCNPD平面内刚度理论计算方法。在板缝节点恢复力模型为和楼盖平面内试验的基础上构建基于构件层次能模拟节点拉(压)剪耦合受力机理、具有接触摩擦工作机制和强(刚)度退化机制等特性的数值分析模型及其本构关系,建立楼盖2D精细数值分析模型;以等效梁模型理论和能量变分法为基础,提出了DCNPD平面内刚度理论计算方法,为结构总刚度矩阵中楼盖刚度的确定提供依据。 4、揭示了新型楼盖建筑结构动力响应特性、提出了结构抗震设计方法。构建了面向空间结构分析的板缝节点连接元数值分析模型和本构关系,建立DCNPD建筑结构3D精细数值分析模型,进行了结构动力弹塑性时程分析,系统揭示了地震作用下结构的地震响应规律;提出DCNPD建筑结构考虑楼盖平面内实际刚度的简化抗震分析模型,确定DCNPD建筑结构地震作用计算方法和抗震验算方法。 该项目获授权发明专利5项,实用新型专利4项,论文15篇(SCI/EI收录8篇),著作1部,标准1部,获省教育厅科技成果一等奖和二等奖各1项。研究成果已在河南、上海、广东、福建和重庆等地区装配式生产基地建设与工程设计与建造过程中应用,产生经济效益4102万。
[成果] 1800240557 江苏
TU352.11 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2018
成果简介:该成果属于土木建筑工程其他学科的结构抗震试验领域。子结构混合试验是研究大型复杂结构抗震性能的最经济并行之有效的方法,也是当今土木工程结构试验界的发展趋势。然而该方法存在以下技术瓶颈:(1)多个子结构试验难以在本地实验室协同完成;(2)引入大型有限元方法替代简单计算模型带来系统协调和耦合问题;(3)部分大型结构(如底部大开间结构等)的抗震研究更希望将子结构试验和振动台试验相结合。十余年来,该科研团队通过建立抗震混合试验理论,突破了上述技术瓶颈,在工程结构抗震性能评估中进行了应用。 主要创新有: 1.提出基于多尺度有限元协同分析的结构抗震混合试验方法,建立了本地实验室和异地实验室互联网协同混合试验方法。建立了基于MTS-OpenFresco-MATLAB/ABAQUS平台的抗震混合试验系统,开发了CSIC和Dspace-Scramnet两种接口,将多种物理试验单元嵌入有限元软件中;将多尺度分析方法引入到抗震混合试验,提出一种集成试验单元的多尺度混合模型构建方法,利用多点约束法有效地实现了不同尺度单元间的边界变形协调。在国内率先实现了多种结构体系的抗震混合试验,与整体结构模型试验相比,大大降低了抗震试验的成本;实现了异地实验室互联网协同共享,减少大型设备集中投入,参与了国内首个四校国际协作分布式桥梁结构网络协同示范性拟动力试验,为大型复杂结构反应分析提供了一种新的研究方法。 2.在国内率先解决了子结构振动台混合试验的关键技术,提出了子结构振动台混合试验的加载控制方法和边界条件模拟方法。研究成果可为国内大型地震模拟振动台试验工程应用及振动台建设提供参考;提出一种基于子结构振动台试验的近似模拟高层建筑长周期地震反应改进方法,提出输入地震动加速度的修正方法,拓展了现有小型振动台的试验能力。 3.解决了大刚度多自由度结构力控制、多自由度非线性等效力控制方法关键技术问题,开发了基于混合编程控制的多自由度结构拟动力试验系统,实现了多自由度足尺模型拟动力试验,实现了四个作动器非线性精确加载控制。将成果应用于一栋三层底框配筋砌块短肢砌体剪力墙结构足尺模型和一栋三层预制钢筋混凝土结构足尺模型,准确获得了结构的抗震性能,有力地推动了配筋砌体结构的发展,该结构体系在全国多地进行了大量的工程应用,取得了良好的经济效益和社会效益。 该项目有力地推动了抗震试验理论与技术的发展,使大型复杂结构抗震试验成为可能。项目组成员连续获得国家自然科学基金重大研究计划、重点项目、国际合作项目、面上项目、青年基金项目、江苏省高校自然科学基金重大项目、教育部博士点基金等资助共14项,总经费近600万元;发表SCI/EI检索论文23篇、中文核心论文200余篇,参编国家行业标准《建筑抗震试验规程》,获准发明专利4项。结合中国地震动参数区划图修改,江苏设防烈度有所提高,为抗震试验研究提供技术支持,辐射江苏省乃至全国。
[成果] 1800180492 上海
TU745.5 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2018
成果简介:1、立项背景: 装配式结构(Prefabricated concrete structure,简称PC结构)是中国住宅产业化进程中重点发展的结构形式之一,具有高效率、低耗能和环保等符合经济社会发展的特点。在PC结构中,预制构件的钢筋连接技术成为其构成框架结构整体的关键,而套筒灌浆连接技术是预制构件钢筋连接的主要方式,套筒灌浆的质量直接影响钢筋的连接质量继而影响整体装配式建筑的施工质量和建筑的安全。 2、主要技术内容: 该项目属于建筑与结构工程领域。以PC结构中预制构件的钢筋连接技术相关内容为主要研究对象,从套筒专用灌浆料、灌浆工艺、灌浆套筒、节点检测技术等方面进行研究开发与应用,形成专用套筒灌浆料、套筒以及检测技术的突破:1)专用灌浆料的研制及灌浆工艺的研究;2)灌浆工艺的研究;3)研制了专用半灌浆套筒,该套筒采用有弧度的剪力槽设计,且套筒体积更小,适配5-6倍钢筋直径尺寸,满足指标要求;4)研制了套筒灌浆实验专用工装;5)国内和国际上没有有效的检测套筒灌浆质量的方法,该项目首创的拉拔法套筒灌浆检测技术突破了技术的瓶颈,对套筒灌浆质量的监管和提高起到积极的作用。 3、授权专利情况: 该项目在研发过程中,通过对套筒灌浆连接技术的应用,已经申报并受理发明专利五项《一种钢筋套筒灌浆连接的灌浆料组合物》《一种装配式建筑剪力墙套筒灌浆方法》《装配式建筑构件连接套筒内部缺陷的检测方法》《一种新型装配式建筑灌浆套筒》《一种套筒垂直灌浆专用夹具》和申报并授权实用新型专利二项《一种新型装配式建筑灌浆套筒》《一种电动拉拔法预埋件检测仪》。 4、应用推广情况: 该课题所研究的装配式建筑构件连接点灌浆密实度检测方法,可在装配式建筑项目上进行市场化推广,在现有的施工技术水平下进一步实现质量缺陷降低20%~30%以上,工程变更降低10%以上,促进施工技术水平进步,提高工程质量、降低成本,从而取得巨大的经济效益。 该课题形成套筒专用灌浆料已在当代万国府项目部、中天建设集团有限公司马乔镇MHC10803单元25A-02A(卓越雅苑)项目、罗店大型居住社区动迁安置二区(C10地块)等装配式住宅的安装作业中完成应用,为项目的顺利实施和安装提供了保证。 该课题最终形成装配式建筑构件连接点灌浆密实度检测方法,为制订相应的上海工程建设规范打好扎实基础。该拉拔法已在全国装配式建筑科技示范项目、全国建筑业绿色施工示范项目、上海市装配式建筑示范工程、上海市工业化科研的示范工程青浦新城63A-03A地块普通商品房项目中的实施及应用。
[成果] 1800140187 江苏
U231.5 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2018
成果简介:地铁飞速发展的同时,轨道交通的能耗也随之不断增加。城市轨道交通发展迅速,不管是国内还是在国外发达国家,轨道交通能耗巨大,其中空调通风系统能耗占地铁总能耗的30%以上,如不考虑列车牵引能耗,则车站空调通风系统能耗占车站常规能耗的50%以上。而在空调系统能耗中,约60%~80%的能耗消耗在制冷机房系统内,中国制冷机房能效比为2.5~3.0左右,与美国、新加坡等发达国家差距较大,节能潜力大。 该项目提出的串联逆流子母配双机头高效冷水机组是在天加多年水冷满液机组设计研发基础上进一步创新产生的,它不仅继承了天加传统的成熟稳定、可靠性高等优势,同时在能效方面得到了极大的提升,其主要的优势和特点有: 1、机组采用双套容器串联逆流双机头子母配的设计方式,水路采用串联方式,冷冻水、冷却水形成逆流形式,使得每一个系统的能效都有大幅提升;两个压缩机容量采用近4:6容量的子母配的方式,可以保证每台冷水机组的每台螺杆压缩机在整个运行季节始终处于高效运行; 2、精确匹配地铁系统负荷,根据地铁实际应用运行环境,在满足除湿要求的条件下,将机组出水温度从标准的7度提升到10度,既可以满足降温的需求又可以达到除湿的效果,并把出水温差从标准的5度提高到7度,使机组在大温差的运行状况运行,并根据大温差和高出水温度匹配优化换热器尺寸和换热面积,且采用奇数多流程设计,提高小流量运行的高效性; 3、高过冷度、自动智能拉油程序的逻辑控制,采用特有的逆流过冷方式,优化冷凝器换热性能;配合压缩机高效三级油分,以及冷凝器双油路回油油分,确保系统稳定高效运行。 该项目获发明专利1项,实用新型专利6项,申请发明专利2项(已公开),实用新型专利2项(已受理)。 地铁高效冷水机组通过以上全方位的设计创新优化,设计工况的COP可高达7.0以上。比同行业的普通高能效机组节能提升40%以上,行业机组性能等级最高。 冷水机组是地铁空调机房系统的核心,在此基础上,天加再通过一次泵变流量、水管路的降低水阻、水泵能效的优化提升和分配、冷却塔配置和结构优化、智能化的自动寻优的运行控制逻辑,全面实现了空调系统的高效节能,从普通机房的SCOP的3-3.5提升到5.5,空调系统能效提高55%以上,全球领先,最终可以降低地铁运行能耗10%,平均每个地铁站年降低能耗38万元,按天加三年销售的产品量计算可节省能耗7500万,具有广阔的市场应用前景和推广价值。 机组节能、高效、稳定、可靠。满足产品大规模生产的要求和理念。
[成果] 1800140107 河南
U231.8 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2018
成果简介:随着国内经济的不断发展,城市规模不断扩大,城市交通压力越来越大。作为一种经济、高效的城市交通方式,城市轨道交通得以迅速发展,中国已经有47个城市已有地铁或者正在建造地铁,到2020年,中国城市轨道交通总规划里程达7000公里以上。由于地铁站间距短,机车牵引、制动频繁,制动方式以再生制动为主,将机械能转换为电能回馈至直流接触网,回馈的电能除一部分被临近的列车吸收外,其余能量则被电阻能耗装置吸收,该装置将地铁再生制动的能量发热散发出去,耗费电能。地铁再生制动能量回馈装置通过有源逆变技术将车辆制动能量回馈至交流电网再利用,在实现节能的同时稳定直流接触网电压,保证车辆的安全运行。 许继集团和郑州市轨道交通有限公司依托河南省重大科技专项《地铁再生制动能量吸收装置研究与应用》,研制出地铁再生制动能量回馈装置,并实现现场运行。具有多项核心技术: 1)牵引回馈双向变流技术; 2)无功补偿技术; 3)多台无交互并联均流控制技术; 4)交流同步软并网技术; 5)电网电压自适应控制技术; 6)功率预测及前馈技术。 1.2MW地铁再生制动能量回馈装置通过了河南省科技成果鉴定,整体技术水平国际先进,部分技术达到国际领先水平。授权专利5项,发表论文5篇。 该产品自2014年1月正式开始应用于郑州市轨道交通1号线的西三环站、碧沙岗站等5个站内。设备投运至今运行情况良好,共计节约用电费用为:636万元;同时可取消能耗电阻装置及主变所SVG,减少设备成本。可减少闸瓦制动次数,降低维护费用;取消能耗电阻装置,降低通风散热耗能;利用装置的分布式无功补偿功能,提高系统功率因数,减少无功罚款。 项目成果在郑州地铁已得到成熟应用,2016年又陆续向广州、郑州、神东煤矿供货27套,合同额3000余万元,性价比高,可推广性强,市场前景广阔。该装置的应用符合行业节能减排的要求,引领行业发展,可有效提升地铁节能减排的管理水平。
[成果] 1800260063 云南
TU755.21 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2018
成果简介:铝合金模板系统是新一代的建筑模板系统,其具有重量轻、承载力强、混凝土浇筑质量好、施工进度快、周转使用次数多、安全文明施工水平高、绿色环保、综合经济效益好等优势,近年来在中国大部分地区得到推广应用。铝合金模板在推广应用过程中遇到了模板种类多、通用化率低、应用范围受限、模板预拼装占用大量场地及增加生产成本等问题,同时行业也缺乏铝合金模板产品生产和应用技术的相关标准。 该项目在云南省科学技术厅的支持下,经过4年多的系统试验和工程应用研究,完成了铝合金模板体系的改进创新,对铝合金模板虚拟预拼装技术、数字化设计与制造技术、新型背楞支撑体系、铝木复合模板体系、绿色施工技术等进行了系统研究,并取得如下科技成果:(1)研发基于BIM技术的铝合金模板配模设计软件和虚拟预拼装软件,在同行业率先实现基于BIM技术的铝合金模板设计、制造、仓储、安装及周转使用的全生命周期的信息化管理,实现模板数字化设计与制造,率先实现了铝合金模板虚拟预拼装。(2)对铝合金模板进行了基于模数的配模系统研究,大幅减少模板种类,显著提高了模板的通用化率,扩大了铝合金模板的应用范围。(3)自主研发出铝木复合模板体系,并应用到不同结构类型建筑,应用范围扩大到地下结构和多层建筑。(4)自主研发的新型C型高强钢背楞体系,标准化率高、施工便捷、通用性强,极大提高施工效率。 依托该项目,授权发明专利2项、实用新型专利38项,获批国家级工法、省级工法各1项,主编地方标准1项,参编行业标准1项,获软件著作权2项,发表学术论文5篇。建立了2个铝合金模板生产基地和1个旧模板处理基地,铝合金新模板年生产能力可达30万平方米,旧模年处理能力30万平方米,该项目成果已在省内外100多个项目应用,应用建筑面积超过800万平方米,实现经济效益22.91亿元,经济社会效益显著。 该项目研究成果达到国内领先水平,其中铝合金模板配模设计与虚拟预拼装技术达到国际先进水平。成果的实施,促进了“四节一环保”绿色建筑、绿色施工技术的发展,减少森林砍伐,减少建筑垃圾排放,实现墙面免抹灰。极大推动了模板行业技术进步和云南地区建筑工业化及绿色建造技术水平的提升。
[成果] 1800180600 上海
TU921 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2018
成果简介:该项目属于交通运输建筑工程领域。 随着城市更新的日新月异,建设周期短,原交通体系逐渐暴露出诸多问题,对商务办公、生活娱乐出行安全带来不便,在建和已建超高层建筑物地下空间的连通、闹市区繁忙主干道下、运营线路和民居下实施地下空间的开发和更新已经成了社会发展的迫切需求。 该项目在上海市科委-科技人才计划项目(10QB1402800)的支持下,创新研发了城市更新中既有建筑物地下空间开发及互联建造技术,解决了城市更新地下空间开发对周边既有线路、民居、商家和大厦的安全运营影响的难题。 1、创新研发既有建筑物地下空间非常规改造技术:研发了非开挖设备接收始发区域的建筑物支撑体系的建立和建筑物结构优化改造技术,解决了建筑物间无预留接口条件下地下室非开挖互联通道的建造,运营中地下室无接收井条件下的顶管进洞结构改造,矩形顶管大角度斜向出洞结构改造等难题,通过巧妙利用改造原建筑支撑体系,对受力体系的切断及转换,解决了开洞、后靠、始发和接收过程中结构受力问题,不影响主体结构的安全及运营。 2、创新研发复杂条件下的矩形顶管始发与接收技术:研发了异形井壁始发技术,利用钢筋混凝土框架结构、限位轨道+回填优质粘土和预制钢管节+现浇,解决了异形始发井壁洞圈安装、大夹角斜交始发、矩形顶管机侧向偏移、预制钢筋混凝土管节后期切割处理等难题;研发了无加固始发技术,利用洞门止水装置+弹簧钢板止水装置+回填含吸水材料的土体+土中始发,解决了无加固下始发洞门凿除和始发过程水土流失控制难题;研发了井壁外接收技术,利用冻结加固保护、暗挖作业+铺设钢结构和原位解体,解决了矩形顶管机无法顶进进入接收井壁时,地下连通道贯通和设备解体移运难题。 3、创新研发高精度测量和轴线控制技术:研发了基于全站仪正倒镜测量和棱镜翻转的高精度测量技术,利用全站仪正倒镜测量、棱镜翻转二次测量解决了偶然误差和棱镜本身系统偏差对贯通测量精度影响的难题,提高了贯通测量精度;开发了基于PLC+CC-LINK网络控制模式的高精度顶力控制系统,利用地面井下PLC主站、液压阀组和CC-LINK网络通信模式,解决了井内推进油缸同步伸缩控制难题;研发了适应于曲线施工的顶盾合一技术,利用顶管机机头共用、后端连接盾构顶进拼装段与管节承插环和先顶后盾施工,解决了地下空间中短距离曲线连通道建设难题。 该项目获授权发明专利10项、软件著作权3项、行业标准1项、论文5篇,经科技查新咨询和专家验收达到国际先进水平,已在上海陆家嘴地下空间开发、南京金茂广场地下通道等工程中成功应用,累计新增产值2.30亿元、利税2642.66万元、节支1.11亿元,为城市地下空间开发和更新提供了新的技术方法,消除了市政道路运营的安全隐患和城市拥堵,推广应用前景广阔。
[成果] 1800130261 北京
[TU756.4, TP319] 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2018
成果简介:1、研究目的:中国发展装配式建筑政策利好,预制构件需求量急速增加,但是制约预制构件行业健康发展的因素还很多,其中装配式建筑构件生产方式落后、装配式建筑全产业链信息化管理水平低的现象表现尤为突出,迫切需要以信息化管理为核心的管理创新支撑技术。 2、主要技术创新点: 1)针对装配式建筑预制构件企业管理痛点,利用RFID、BIM、移动互联、云存储等技术,开发了一套“装配式构件生产信息管理系统(PCIS)”,实现了预制构件深化设计、生产制造和运输安装管理、质量管理、企业资源管理等关键管理流程的再造和信息化集成; 2)将RFID技术从装配式建筑预制构件的设计、生产制造、运输到安装全过程进行了系统性应用研究,率先将基于RFID技术的预制构件身份识别技术应用于大规模的装配式建筑工程; 3)首创预制构件生产“待产池模型”,可根据施工现场进度、产品库存、质量检验状态等多因素,对多工程项目、多预制构件品种,按工程、楼栋、楼层进行科学排产和实时动态管理; 4)首创预制构件存储库位的数字化管理,研发了板类预制构件立体化存储技术,实现了预制构件有序存放、快速精准发货; 5)建立了简明、合理、有效的预制构件物料编码体系,实现了物料信息与BIM设计信息的相衔接,提高了物料管理效率; 6)研发了装配式预制构件流水线智能化监控系统。 3、成果产生的价值: 1)PCIS系统及相关技术提升了燕通公司的行业影响力,为提高行业信息化管理水平做出了贡献,有利于显著提高工程质量和安全、提高劳动生产率。充分考虑了中国装配式建筑构件建造管理的特点,已在北京市通州区马驹桥公租房项目等8个保障性住宅工程项目共计280万m2中得到应用,为北京市保障性住房建设做出了重大贡献。PCIS系统及相关技术助力燕通公司企业快速规模化发展,公司在北京市的装配式预制构件行业的市场占有率从2015年18.9%、2016年21.7%,快速跃升到2017年近50%。PCIS系统研发成功后,受到越来越多同行、施工单位乃至政府部门的关注,进行了最多行业交流培训,社会反响强烈; 2)PCIS系统已经在国内9家大型预制构件企业推广应用,实现软件销售、附属设备、RFID芯片、配套模板和机具销售以及工厂管理咨询等收入共计580.47万元。燕通公司应用PCIS系统后,预制构件报废率降低累计节约生产成本972万元,减少管理人员28人节约人工成本924万元,为公司带来直接经济效益合计2476.47万元; 3)PCIS系统服务的9家企业实现降耗增效的间接经济效益合计974.96万元。
[成果] 1800140123 浙江
TU244.5 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2018
成果简介:中国核动力研究设计院是中国唯一集核反应堆工程研究、设计、试验、运行和小批量生产为一体的大型综合性科研基地。 综合试验大厅项目是中国瞄准国际先进水平建设的国家重点建设项目,用于中国新一代核动力研发所涉及的各类单项关键技术、关键设备性能和系统综合性能的堆外试验研究,是承载国家核动力研发重点任务的大型试验研究设施,也是该院的标志性工程。 综合试验大厅运用了中国联合工程公司及中国核动力研究设计院多年来的技术积累,攻克了试验大厅的多项技术难题,新增建筑面积总计20802m2,另有地下室面积544m2,办公和辅助设施面积7819m2。 国内首次设计并建成跨度72m、起重能力100t的现代化超大跨度的综合试验大厅,采用了抗震空间作用分析及抗震性能设计技术等一系列关键技术。国内首次设计采用了超大跨度的综合试验大厅内的双排试验装置布局,不仅满足了研究试验平台灵活多变的柔性布局要求,而且更好地满足了试验过程中作业便捷及通风需求,还确保试验装置吊装简便及安全,为开展各类试验研究提供了强有力的硬件保障。国内首次设计并建设了反应堆热工试验用100kA电源装置,该电源装置与试验平台紧密结合,布局紧凑美观,通风散热良好,对外界电磁及噪声干扰小,并便于安装及维护。国内首次设计并建设了科研试验大厅综合管廊与新型电缆沟道,该项目的综合管廊及电缆沟道技术可推广应用于管线众多、路径复杂多变的工业及科研试验场所。 该项目在设计上,产品定位为中国新一代核动力技术为试验对象,建立起具备通用和柔性特征的超大跨度、100t起重能力试验大厅,为新一代核动力单项关键技术、关键设备和系统综合性能等相关试验研究提供了有力保证。 项目建成投产后,综合试验大厅已具备开展新一代核动力单项关键技术、关键设备性能和系统综合性能试验研究的能力,建成了具有国际一流水平的试验大厅,具有显著的经济和社会效益。
[成果] 1900010154 北京
TU352.2 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2018
成果简介:风灾是造成社会财产损失最大的自然灾害之一。大型屋盖及其围护体系是典型的风敏感建筑,风致破坏事故频发,造成了巨大经济损失和人员伤亡,已经成为公共安全领域全社会的重大关切之一。 20年来,大型屋盖及其围护体系抗风一直是国际风工程和结构工程领域重点攻克的难题之一,究其原因有三:一是大型屋盖风致作用机理和风效应分析理论的研究严重缺失;二是大型屋盖设计风荷载的确定方法在国内外规范中均未给出,安全隐患大;三是金属屋面特别是咬口类金属屋面板的抗风揭能力难以定量确定,缺乏成套应用技术。该项目自1996年起针对大型屋盖及围护体系的上述问题开展了系统研究,取得了突破性成果,主要创新有: 揭示了大型屋盖风致作用机理,提出了极值风压和风振效应分析理论:揭示了大型屋盖建筑特征湍流作用机理,明确了屋盖风压的非定常、非高斯特性及脉动负压极值与锥形涡、柱状涡等特征湍流间的相关性。提出了非高斯风压极值的计算理论,给出了显式表达的高斯-非高斯风压变换条件,提出了基于非高斯分布左右尾部特征分别确定风压极值的新模型,提高计算精度20%以上。提出了基于主导振型选择的多振型耦合风振响应分析理论,可大幅减少计算所需振型数量,且减少幅度随结构规模的增大而增大,显著提高计算效率。 创立大型屋盖设计风荷载的确定方法,主编了《屋盖结构风荷载标准》:提出了前四阶矩显式表达的非高斯风压系数极值计算公式;基于屋面风压的空间相关性、风向效应及风荷载分区的研究成果,提出了屋盖围护结构全风向风压系数极值的确定方法。建立了大跨屋盖结构设计风荷载确定方法,基于风荷载主导本征模态和结构主导振型,提出多目标等效静风荷载计算方法,可实现全部风振响应极值的同时等效。给出了平面、柱面、球面、双坡、鞍型、悬挑等5类典型体型屋盖设计风荷载计算图表,主编了《屋盖结构风荷载标准》,是世界上首次纳入基于多目标等效成果的规范。 研发了屋面系统抗风的技术措施、检测评价方法,形成了成套应用技术: 发明了金属屋面抗风揭试验装置及试验方法,提出金属屋面系统抗风承载力可量化的评价指标和评价方法。研发出提高抗风承载力的金属屋面板板型、抗风揭部品部件以及节点构造,形成了成套应用技术,使直立锁边金属屋面的抗风揭能力提高2倍以上。 学术成果已成功应用于奥运系列场馆、高铁系列站房,多省市奥体中心、展览馆、航站楼,大型工业建筑,以及国家会议中心、国家大剧院、APEC峰会中心等国内外200余项重要工程。以学术成果和工程应用为基础发表SCI论文46篇、EI论文114篇,其中42篇论文的单篇被引次数超过30次,最高被引次数达101次。研究成果已纳入《屋盖结构风荷载标准》、《压型金属板工程应用技术规范》等14部国家、行业和地方标准,及《压型金属板建筑构造》等9部标准图集,使学术成果得到广范应用,社会效益显著。
[成果] 1800180236 上海
TU924 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2018
成果简介:云计算和大数据已成为全球ICT产业界公认的发展重点,而云计算与大数据的蓬勃发展又离不开数据中心。数据中心的信息安全问题日益严峻,据统计国内信息安全事故的概率为世界平均水平的2倍左右。基于大数据容灾储存的云安全管理数据中心项目紧密围绕信息安全的命题,从大型数据中心的安全、大数据的保护层面创新提出技术方案,形成行业内信息安全示范效应,从而为金融、能源等信息安全苛求领域的用户提供全套的数据安全存储解决方案。该项目研究及建设始建于2012年4月,2015年底建成,主要技术创新之处有: 创新点1:提出利用已有废弃深层地下空间,研究加固改建成具备综合防护能力的数据备份中心的检测评估技术标准及处置方法,实现了地下空间的再利用。对既有深层地下空间改造提出T字型的总体布置形式,实现地下灾备数据中心的合理功能分区;采用成层加固技术,使项目具备综合防护能力。此外,研发深层地下空间安全运营指标体系及相应技术控制措施,建立一元模式的项目组织管理体系;以及研发地下工程多参量动态数据管理系统,对项目的运营保障实行全方位的监控。 创新点2:提出利用山体既有自然背覆,结合现有防电磁波泄漏技术,对数据中心核心区域建设防电磁波泄漏壳体,构建数据中心防电磁波泄漏物理屏障。提出利用现有山体防空洞环境特性,研发了适应地下空间数据中心的电磁波防泄露装置;此外,根据上海灾备(战备)数据中心提供的云服务特点,创新研发了数据中心在提供云数据服务过程中云数据安全的各项数据安全保障产品。 创新点3:建立深层地下空间灾备数据中心一体化的电磁脉冲环境仿真计算模型,系统分析各类工程要素对电磁脉冲环境的影响分布规律,为电磁脉冲整体防护方案的确定提供方法和依据;并建立电磁脉冲对深层地下空间灾备数据中心金属管线传导耦合防护的技术体系,提出针对不同类型金属管线的具体工程措施。此外,提出深层地下空间接地系统的高效仿真计算方法,为冲击接地电阻影响因素分析及接地体方案优化设计提供有力工具。 创新点4:提出地下数据中心口部特需时期快速封堵技术,进行口部封堵结构在爆炸荷载下的模型试验,获得了遭受打击时口部封堵结构在爆炸荷载下动力响应,及建立相关设计理论。建立T字型地下空间在爆炸荷载下的仿真计算模型,获取关键地下结构及构件的超压分布,为结构设计提供相关理论模型。此外,针对地下结构在爆炸荷载下易于坍塌破坏的毁伤特征,提出了一种新型复合结构体系,为地下结构在爆炸荷载下结构安全性、结构优化及设备设施完备提供了有效保障。 该项目获授权专利4项(发明专利1项),软件著作权3项,编写地方标准3部,出版专著1部,发表论文19篇,其中SCI、EI检索11篇。成果直接应用于灾备数据中心工程,建设预期及运营目标全部达成。与国内外同类成果比较,该成果具有首创性,达到国际先进水平,为上海乃至全国的城市灾备数据中心建设提供技术储备和实践基地。
[成果] 1900010329 甘肃
TU352.11 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2018
成果简介:该项目属于岩土工程与地震工程交叉领域的应用基础研究。黄土高原是世界上黄土分布面积最广、厚度最大、成因类型最复杂的地区,同时该区域地处强震多发地带,历史上曾发生过1718年通渭7. 5级地震、1920年海原8.5级地震等百余次6级以上强震,造成山河改观,超过140万人死亡,财产损失不计其数,灾害严重的主要原因是地震造成的黄土滑坡、震陷、液化以及地震动放大效应等。因此,在地震作用下黄土的动力特性、灾变行为和震害防御技术备受关注。国内外针对黄土场地地震效应、黄土地震灾害特征、致灾机理和预防方法开展了一定的研究,但是由于黄土工程地质特性的特殊性及赋存地形地貌条件的复杂性,相关研究工作系统性不够、定量化不足和实用性不强;尤其有关复杂黄土场地地震效应、黄土场地震害判别与评价和黄土地基抗震处理等方面亟待形成系统的抗震设计理论、方法与技术。 针对现有黄土地震灾害与抗震处理方法技术研究的不足,该项目采取现场震害实例调查、室内外试验与测试、现场大型爆破模拟地震动试验、大型振动台试验、数值模拟分析和工程实用化相结合的综合研究方法,从黄土场地地震动放大效应与抗震设防参数调整方法、黄土液化判别方法与处理技术、黄土震陷判别方法与处理技术和黄土边坡抗震设计方法4个方面对黄土场地抗震设计方法与技术开展了系统、深入的研究。 项目主要研究解决了7个方面的关键科学与技术问题:适用于复杂地形厚覆盖层黄土场地地下土体S波速度结构三维分布的多点联合反演方法;黄土地区不同震害风险场地抗震性能的划分标准和黄土场地地震动放大效应与抗震设防参数调整方法;黄土地基液化势、震陷工程初判和详判方法与抗震改性处理技术;考虑水平推力和负摩阻力的黄土场地桩基础抗液化和抗震陷设计方法;基于微结构定量分析结果的黄土震陷评价方法与降低土体物性参量离散性和随机性影响的场地动力沉降定量评价方法;黄土震陷性、液化势和滑坡区域风险的概率性定量评价方法;黄土地震滑坡致灾距的模糊信息优化处理模型预测方法和综合考虑地震动放大效应和致灾距的黄土边坡场地工程抗震安全设计方法。 项目从应用基础研究、关键技术突破到实际应用推广,创建了黄土地区工程建设亟需的场地抗震设计理论、方法与技术。项目资助发表论文101篇,其中SCI/EI收录论文58篇,发表专著2部,授权国家专利11项。查新结果表明,研究成果具有显著的创新性。项目成果在黄土地区郑-西客运专线、宝-兰客运专线和甘肃、青海、宁夏、陕西、河南、山西等省(区)的重大工程建设、地震安全农居建设、城镇化建设和灾后恢复重建中得到了广泛的推广应用;在“一带一路”和关中-天水经济区5个重要城市地震小区划中得到了应用;基于对工程实践应用可行性与实效性的充分考虑,核心成果被《甘肃省建筑抗震设计规程(DB62/T25-3055-2011)》全面采纳,为黄土地区工程建设、国土规划利用、灾后恢复重建、城镇化建设等提供了科学合理的场地抗震设计方法与技术。项目成果不仅对大力提升中国黄土地区工程场地抗震设计方法与技术的精准化、实用化水平具有重大的科学意义和应用价值,而且对服务于国家“一带一路”建设和区域重大发展战略具有重大的现实意义。
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