再创佳绩!北京建院荣获多项北京市科技进步奖

殊荣

11-16

2023

2023年11月6日,北京市人民政府公布《北京市人民政府关于2022年度北京市科学技术奖励的决定》(京政发〔2023〕23号)。其中,北京市建筑设计研究院股份有限公司主导和参与完成的项目荣获4项北京市科学技术进步奖,取得1项特等奖、2项一等奖、1项二等奖的优异成绩。

 

特等奖:北京大兴国际机场航站楼建造关键技术研究与应用

一等奖:大跨度建筑索结构关键技术与工程应用

一等奖:城市建筑与建筑群多尺度抗震分析理论与性能提升技术

二等奖:复杂高层建筑结构抗震设计理论、关键技术创新与工程应用

 

一、北京大兴国际机场航站楼建造关键技术研究与应用

 

本项目由北京城建集团有限责任公司、北京新机场建设指挥部、北京市建筑设计研究院股份有限公司、清华大学、北京建工集团有限责任公司、江苏沪宁钢机股份有限公司、浙江精工钢结构集团有限公司、震安科技股份有限公司等单位共同完成,荣获2022年度北京市科学技术奖科技进步特等奖。


北京大兴国际机场航站楼总建筑面积约80万平米,由中心区和5个指廊组成,是世界规模最大的单体航站楼、世界首个双层出发双层到达的航站楼。航站楼结构存在超长超宽(565m×437m)、隔震层面积达16万㎡(世界上最大的层间隔震建筑)、C形柱支承18万㎡的屋盖结构(跨度180m)、国内外首次高铁高速穿越航站楼等4大挑战。北京建院作为本项目设计单位,由结构专业总工程师束伟农领衔设计团队,秉承北京建院创新发展精神,锐意进取,多项关键技术突破保证了大兴国际机场航站楼建造高品质完成。


项目7项成果达到国际领先水平,并获得国际桥梁及结构工程协会杰出结构工程奖、詹天佑奖、中国建设工程鲁班奖、国家优质工程金奖等多个奖项。

 

项目主要内容

《北京大兴国际机场航站楼建造关键技术研究与应用》课题项目组依托中央引导科技发展专项课题及国家重大建设项目,通过产学研科技攻关和技术创新,突破了一系列世界级工程建造技术难题,形成了具有自主知识产权的具有国际领先水平的工程建造关键技术体系。



主要创新成果:

(1)超大复杂基础工程高效精细化施工技术。研发了超大平面复杂环境基础工程动态高效施工组织技术、超大范围复杂分布地下水精准控制技术、超大基坑复杂基底精细化支护技术、超大规模复杂桩基动态快速精细化施工技术,实现了超大平面复杂深基础工程高效快速精准施工。

(2)超大平面混凝土结构施工关键技术。研发了超大平面混凝土结构裂缝控制技术,实现了565m×437m尺寸的混凝土无缝结构的裂缝控制;研发了超大平面结构施工物料水平运输系统及智能装置,实现了超大平面建筑施工物料的高效水平运输,比传统方法功效提高四倍。

(3)超大平面建筑层间隔震建造关键技术。提出了基础与层间隔震相结合的隔震新形式及设计新方法,研发了大直径、大变形隔震支座、大行程粘滞阻尼器及其制造、安装、更换技术;实现了我国大直径、大行程隔震装置从研发到生产的重大突破。开发了水平变形量600mm的层间隔震建筑构造和机电管线位移补偿构造体系;创造了16万㎡单层混凝土楼板不设伸缩缝的工程奇迹,为大型混凝土结构取消伸缩缝提供了可靠的技术手段。

(4)超大平面复杂空间曲面钢网格结构屋盖建造技术。提出了一种由C形柱、筒体与屋盖钢结构共同形成的拱壳结构新体系及设计方法;创造性的提出了基于总体位形控制的“分区安装,分区卸载,变形协调,总体合拢”的综合施工技术、研发了自由曲面空间网格钢结构分块累积提升施工技术、研发并应用了激光扫描逆成像、基于数字化虚拟预拼装的巨型C型格构柱加工制作技术,创新性研发了繁多构件数字化管理平台,实现系统云平台管理可视化。

(5)高铁高速穿越航站楼的振动分析及控制关键技术。提出了基于多场景转换的列车风压时程分析及车体气动噪声源模拟方法,为高铁高速穿越航站楼的振动和噪音分析提供了理论依据;提出了共构结构高铁列车振动分析及振动控制整体解决方法;创新了复杂场景下的高铁穿越航站楼气动噪声分析方法,为航站楼的噪音控制提供了重要技术支撑。

 

完成人姚亚波、李建华、束伟农、郭雁池、张晋勋、段先军、徐全胜、吴志晖、雷素素、赵建明、王亦知、刘云飞、刘宇飞、郭双朝、张伟、张正、王晓群、李海兵、秦凯、黄维爱、张晓峰、刘汉朝、付鹏、易巍、韩维平、杨鑫、孙夏峰、刘中华、李涛、崔雪娇

 

二、大跨度建筑索结构关键技术与工程应用

 

本项目由北京市建筑设计研究院股份有限公司联合中国铁建国际集团有限公司、北京市建筑工程研究院有限责任公司、浙江大学、中国建筑第八工程局有限公司、上海建筑设计研究院有限公司、广东坚朗五金制品股份有限公司、巨力索具股份有限公司、广东坚宜佳五金制品有限公司、杭州健而控科技有限公司等单位合作共同完成,荣获2022年度北京市科学技术奖科技进步一等奖。


北京建院作为本项目第一完成单位,总工程师朱忠义大师团队在20余年的工程实践和理论研究中,从工程需求出发,立足技术前沿,形成了系统的大跨度索结构设计理论与方法,完成了2022年卡塔尔世界杯主体育场、三亚体育中心体育场、大连梭鱼湾足球场等多项大型索结构工程的设计和关键技术研究,形成了项目中的大跨度索结构设计理论、新型结构体系和新型节点等主要创新成果,为工程建设和索结构技术的发展作出了重要贡献。


项目成果支撑了百余项大型索结构工程的建设,实现了大跨度建筑索结构关键技术的重要突破,打破了国外技术壁垒,大幅提高了我国索结构技术水平,取得了显著的经济和社会效益。成果还获得了2022年度华夏建设科学技术奖一等奖。

 

项目主要内容

大跨度建筑结构是衡量国家建筑科技水平的重要标志之一。面对超大跨度、超大悬挑、复杂形体等工程需求,大跨度索结构是实现安全、高效、经济的主要结构类型。本项目依托重大工程和国家自然科学基金,历时20余年自主攻关,针对建筑索结构设计施工的关键技术开展系统研究和应用,突破一系列技术瓶颈,在多方面取得了创新成果。


2022年卡塔尔世界杯主体育场(卢塞尔体育场)


三亚体育中心体育场


大连梭鱼湾足球场


主要创新成果:

(1)建立了索结构形态精准设计理论与方法,解决了索结构位形与预应力精准控制的设计难题。

(2)研发了索结构高效受力体系、高性能拉索和节点,解决了复杂工程体系和关键索产品制造的技术难题。

(3)研发了大跨度索结构精准施工理论、技术和装备,系统解决了索结构复杂施工过程的精准控制难题。

(4)研制了索结构绝对应力高精度监测技术,解决了钢索绝对应力监测的世界性难题。

 

完成人朱忠义、段元锋、邓华、王泽强、白光波、徐晓明、 周光毅、董石麟、李重阳、白宝鲲、张士昌、邓旭洋、尤德清、杨超、白宝萍

 

三、城市建筑与建筑群多尺度抗震分析理论与性能提升技术

 

本项目由清华大学、北京科技大学、北京建筑大学、北京市建筑工程研究院、北京工业大学、北京市建筑设计研究院股份有限公司、北京师范大学、北京市建设工程质量第二检测所、北京清华同衡规划设计研究院、中规院(北京)规划设计有限公司等单位共同完成,荣获2022年度北京市科学技术奖科技进步一等奖。


项目发表论文200余篇,出版著作8部,获中美发明专利25项、软件著作权36项,主编北京市地方标准、行业标准及团体标准8部。成果应用于150余栋重要建筑的抗震评估、设计与加固,北京等国内外50余个城区的抗震性能评估与防灾规划,为北京建设国际一流和谐宜居之都、实施京津冀协同发展重大国家战略提供了地震安全保障。



项目主要内容

我国2/3的大中城市处于高烈度设防区,北京的地震风险尤其突出。建筑与建筑群的地震破坏是导致人员伤亡和财产损失的最主要原因,提升城市地震安全具有重要意义。提升城市的抗震能力涉及防灾规划、抗震设计、抗震加固等多项工作内容,涵盖建筑群、单体建筑、结构构件等多个尺度。

获奖团队在建筑群、单体建筑和结构构件三个尺度上创新提出了城市抗震弹塑性分析方法及情景应对减灾技术、强非线性全过程分析模型与体系能力设计法、非线性关联分析模型与构件韧性提升技术。项目形成了贯穿“分析与评估-规划与设计-应急与加固”全链条的城市建筑地震安全综合提升技术体系及标准体系,实现了抗震弹塑性分析从单体建筑到城市建筑群的理论突破,带动了城市建筑抗震性能提升的各环节从分割独立到融合贯通的技术进步。

 

完成人陆新征、许镇、解琳琳、岳清瑞、李爱群、刘航、郭小东、甄伟、田源、刘凯、陈曦、万汉斌、邹亮、顾栋栋、程庆乐

 

四、复杂高层建筑结构抗震设计理论、关键技术创新与工程应用

 

本项目由中国建筑科学研究院有限公司、北京市建筑设计研究院股份有限公司合作完成,荣获2022年度北京市科学技术奖科技进步二等奖。


本成果已成功应用于丽泽 SOHO(世界最高中庭)、腾讯北京总部、雁栖湖国际会展中心、北京保利国际广场、中国国际丝路中心大厦(建筑高度498 m)、昆明恒隆广场、武汉泰康在线总部大厦(三塔连体)等数十项标志性建筑,取得了显著的经济效益,研究成果对复杂高层建筑安全性提升和技术进步具有重大的引领和推动作用。


腾讯北京总部


丽泽 SOHO


北京保利国际广场


项目主要内容

项目围绕复杂高层建筑结构发展中的重大需求,瞄准相关领域的国际前沿,率先在我国对复杂高层建筑结构抗震关键技术进行了系统研究,通过抗震设计理念、抗震技术和结构体系的创新,实现了复杂高层建筑结构体系的完善和性能优化,突破了制约我国复杂高层及建筑发展的技术瓶颈。

主要创新成果:

(1)新抗震设计理论与方法:构建了复杂高层建筑结构仿真分析技术体系,提出了基于预设屈服模式的复杂高层建筑结构抗震设计方法,建立了基于构件延性需求的复杂高层建筑混凝土结构箍筋设计方法,填补了复杂高层建筑结构体系设计中的空白。

(2)高效抗震技术:研发了系列高性能消能减震产品与技术,提出了阻尼伸臂消能减震系统关键技术与设计方法,建立了消能减震结构关键设计方法,攻克了高烈度区复杂高层建筑结构地震安全性难题。 

(3)创新结构体系:提出了高强混凝土高层建筑结构体系与设计方法,研发了高性能框架结构体系与设计方法,建立了斜交网格混合结构体系设计方法,克服了制约复杂高层建筑结构功能多样化的技术障碍。

 

完成人肖从真、王翠坤、孙建超、李建辉、盛平、高杰、陈才华、魏越、李寅斌、张万开