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学会新闻
学会主持《大型复杂曲面混凝土壳体数字建造关键技术及应用》项目评审会
发布时间:2025-03-04 22:03:00      

2025年2月26日,上海市土木工程学会在上海市汉口路151号华东建筑设计研究院有限公司306会议室召开了“大型复杂曲面混凝土壳体数字建造关键技术及应用”项目成果评审会。


该项目由华东建筑设计研究院有限公司、上海建工集团股份有限公司、上海同吉建筑工程设计有限公司、上海建筑设计研究院有限公司、同济大学、上海建工二建集团有限公司共同承担。华东建筑设计研究院有限公司资深总工程师汪大绥、首席总工程师周建龙出席会议,结构副总工程师黄永强对项目情况进行了详细介绍。上海建筑设计研究院有限公司结构专业总工程师、空间结构院院长贾水钟,同济大学教授熊学玉,上海建工集团总承包部副总工程师宋炜卿等参加了会议。

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项目研究成果介绍


评审专家委员会由吕西林院士担任主任,委员包括李亚明、叶国强、李向民、高振锋、瞿革、杨健,会议讨论并通过了专家评审意见。



自由曲面的混凝土壳体轻质高强并造型灵活,具有丰富的建筑表现力,受到越来越多建筑师的青睐。且壳体结构材料用量少,便于后期围护,符合绿色建筑理念,与节能减排和降碳目标高度契合,其在未来建筑发展中具有广泛的应用前景。


为解决大型复杂曲面混凝土壳体结构的在设计和施工中的难点,项目从设计和施工两个角度结合数字化建造技术攻克了大型复杂曲面结构在设计找形、不利应力控制、关键传力路径建立、建造全过程精细化位形控制以及测控一体化上的工程难题。本项目以第十届中国花卉博览会主场馆——世纪馆为依托,从设计、材料、施工、监测四个方面展开研究,在大型复杂混凝土空间结构领域取得了重要突破。



01

基于间接预应力的混凝土复杂壳体设计关键技术研究

通过参数化设计,结合预应力的空间布置,改变混凝土壳体的约束及约束分布,减小其内力和变形,避免混凝土壳体开裂,提高结构性能,节省材料;解决混凝土壳体大跨、悬挑、自由边界等复杂问题,实现可控、可调、可更换预应力结构体系。


02

基于施工全过程数字孪生精细位形控制的大型文化场馆智能建造关键技术

从曲面测量及高排架专项施工、壳体屋面模板铺设、壳体屋面钢筋绑扎、壳体屋面清水混凝土浇捣及壳体屋面预应力施工四个方面开展研究,结合BIM技术,精准定位复杂曲面的精准定位;通过样板先行,模拟壳体结构施工,并采取双层模板技术完成模板与复杂曲面的完美切合,实现结构变形毫米级偏差控制,完美地体现建筑造型。


03

复杂曲面预应力混凝土测控一体关键技术

研发复杂双曲面薄壳混凝土的预应力测控一体化技术,实现缓粘结预应力张拉过程中的全方位监测;研发智能张拉系统,结合自主研发五顶张拉技术,实现高精度的张拉控制,保证施加结果均匀、准确;统合结构健康监测系统与预应力张拉系统,实时把控张拉过程中结构的反应,保证结构安全和施工进度。


04

大型复杂曲面超高延性混凝土(UHDC)无筋壳体的参数化设计关键技术

利用UHDC混凝土的超高延性和高抗拉特性,通过参数化设计,结合3D打印模板技术以及喷射混凝土工艺,实现复杂混凝土壳体的无筋设计与施工。


成果获得专利授权4件(其中发明专利3件),软著14件,发表论文18篇,出版学术专著3部,主参编技术标准3部(其中行业标准1部)。成果已在上海花博会主场馆、世博文化公园及贵阳艺术中心等多项工程中成功应用,社会、经济和环境效益显著。



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