學(xué)術(shù)成果丨中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)——自由曲面空間鋼結(jié)構(gòu)數(shù)字化設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用
2月10日，中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)大會(huì)暨粵港澳大灣區(qū)鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展峰會(huì)在廣州市召開(kāi)，相關(guān)政府部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)、知名專家學(xué)者、相關(guān)會(huì)員單位代表等800余人參加會(huì)議。同時(shí)舉行了隆重的協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)儀式。2022年度獲得協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)項(xiàng)目共計(jì)84項(xiàng)，其中，特等獎(jiǎng)5項(xiàng)，一等獎(jiǎng)31項(xiàng)，二等獎(jiǎng)48項(xiàng)。
中衡設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司《自由曲面空間鋼結(jié)構(gòu)數(shù)字化設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用》獲一等獎(jiǎng)。
獲獎(jiǎng)證書(shū)
自2023年3月起，“中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)”微信公眾號(hào)推出“中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)2022年度科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)成果展示”專題，介紹獲獎(jiǎng)項(xiàng)目。以下為公眾號(hào)于5月15日推出的“自由曲面空間鋼結(jié)構(gòu)數(shù)字化設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用”介紹（原文詳見(jiàn)文末“閱讀原文”）。
2022年度科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)
榮譽(yù)表彰
第二十五期：科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)項(xiàng)目（二十）
本期項(xiàng)目簡(jiǎn)介
獲獎(jiǎng)項(xiàng)目名稱
自由曲面空間鋼結(jié)構(gòu)數(shù)字化設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用
主要完成單位
中衡設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司、東南大學(xué)
主要完成人
張謹(jǐn)、舒贛平、楊律磊、陸金鈺、龔敏鋒、范圣剛、談麗華、鄭寶鋒、路江龍、盧瑞華、沈曉明、杜二峰、王慧、賴柄霖、楊棟
項(xiàng)目背景
近年來(lái)自由曲面空間鋼結(jié)構(gòu)正得到越來(lái)越多的應(yīng)用，除實(shí)現(xiàn)大跨、滿足圍護(hù)等功能以外，通常還以實(shí)現(xiàn)豐富的建筑造型為主要目標(biāo)，但由于其形體自由，邊界條件復(fù)雜，對(duì)各種復(fù)雜效應(yīng)及變形影響敏感，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法難以滿足，存在多項(xiàng)技術(shù)難點(diǎn)：
1. 如何通過(guò)多學(xué)科和多領(lǐng)域的交叉融合，在滿足建筑美學(xué)表現(xiàn)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)受力的合理高效；
2. 如何準(zhǔn)確分析并有效解決抗震、抗風(fēng)、排水和舒適度等設(shè)計(jì)難題，保證結(jié)構(gòu)安全；
3. 如何突破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)和制圖方式，對(duì)種類繁多的單元和節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)直觀高效的設(shè)計(jì)表達(dá)；
4. 如何設(shè)計(jì)適應(yīng)復(fù)雜定位與多變的幾何關(guān)系，且滿足裝配式理念的新型節(jié)點(diǎn)；
5. 如何提升現(xiàn)有設(shè)計(jì)與建造技術(shù)之間的數(shù)字化協(xié)同與融合。
本項(xiàng)目通過(guò)多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了從方案設(shè)計(jì)、形態(tài)優(yōu)化、仿真分析、自動(dòng)出圖到制作安裝的全過(guò)程解決方案，形成了較為系統(tǒng)全面的數(shù)字化設(shè)計(jì)流程和體系。
創(chuàng)新成果
1. 研發(fā)了系統(tǒng)的數(shù)字化形態(tài)構(gòu)建和優(yōu)化系統(tǒng)技術(shù)方法，該技術(shù)綜合建筑幾何學(xué)、結(jié)構(gòu)工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化理論等方向，解決了空間結(jié)構(gòu)的受力性能高效化、網(wǎng)格分布均勻化和翹曲率最優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了建筑美學(xué)表現(xiàn)與結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的統(tǒng)一。
2. 研發(fā)了多項(xiàng)基于數(shù)字化仿真的結(jié)構(gòu)專項(xiàng)分析技術(shù)，解決了自由曲面空間鋼結(jié)構(gòu)由于復(fù)雜多變的形態(tài)和邊界條件帶來(lái)的抗震、抗風(fēng)、排水和舒適度等設(shè)計(jì)難題。
3. 研發(fā)了三維數(shù)字化設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)由力學(xué)性能設(shè)計(jì)到節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)優(yōu)化和制圖的無(wú)縫連接，對(duì)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)提供最優(yōu)化指導(dǎo)；同時(shí)開(kāi)發(fā)了數(shù)字化自動(dòng)制圖技術(shù)，可顯著提高設(shè)計(jì)效率和出圖質(zhì)量。
4. 研發(fā)了適用于自由曲面空間鋼結(jié)構(gòu)的新型裝配式螺栓圓臺(tái)節(jié)點(diǎn)和螺栓圓筒節(jié)點(diǎn)，其受力性能優(yōu)，制作施工方便，產(chǎn)業(yè)化程度高。
5. 研究了適用于自由曲面空間鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建造的數(shù)字化融合技術(shù)，在數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)與先進(jìn)的數(shù)字化建造技術(shù)之間建立高效暢通的延續(xù)和銜接，完善數(shù)字化產(chǎn)業(yè)鏈。
推廣應(yīng)用
項(xiàng)目獲發(fā)明專利3項(xiàng)，軟件著作權(quán)16項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文16篇，成果在蘇州灣文化中心、蘇州中心“未來(lái)之翼”鋼屋面、蘇州廣電現(xiàn)代傳媒廣場(chǎng)和宿遷京東籃球館等十余項(xiàng)工程中進(jìn)行了應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益顯著，具有廣闊的應(yīng)用前景。
蘇州灣文化中心
蘇州中心“未來(lái)之翼”
蘇州廣電現(xiàn)代傳媒廣場(chǎng)
京東智慧城籃球館
大會(huì)盛況
蒞臨中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)大會(huì)暨粵港澳大灣區(qū)鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展峰會(huì)的嘉賓有：中國(guó)工程院院士、廣州大學(xué)教授周福霖，中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)黨委書(shū)記、執(zhí)行會(huì)長(zhǎng)何文波，中國(guó)工程院院士、重慶大學(xué)教授、中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)名譽(yù)會(huì)長(zhǎng)周緒紅，中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)教授、中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)名譽(yù)會(huì)長(zhǎng)聶建國(guó)，中國(guó)工程院院士、北京科技大學(xué)教授、中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)岳清瑞，中國(guó)工程院院士、中國(guó)交通建設(shè)股份有限公司首席科學(xué)家張喜剛，中國(guó)工程院院士、中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司總工程師高宗余，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部建筑市場(chǎng)監(jiān)管司副司長(zhǎng)廖玉平，廣東省住建廳二級(jí)巡視員黃祖璜等。會(huì)議由中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)、廣東省鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)、中冶建筑研究總院有限公司共同主辦。
大會(huì)現(xiàn)場(chǎng)
中衡設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司總經(jīng)理、總工程師張謹(jǐn)參加本次大會(huì)，并代表團(tuán)隊(duì)領(lǐng)獎(jiǎng)。