學(xué)術(shù)成果丨中國鋼結構協(xié)會(huì )科學(xué)技術(shù)一等獎——自由曲面空間鋼結構數字化設計關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng )新與應用
2月10日，中國鋼結構大會(huì )暨粵港澳大灣區鋼結構發(fā)展峰會(huì )在廣州市召開(kāi)，相關(guān)政府部門(mén)領(lǐng)導、知名專(zhuān)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)步獎頒獎儀式。2022年度獲得協(xié)會(huì )科學(xué)技術(shù)獎項目共計84項，其中，特等獎5項，一等獎31項，二等獎48項。
中衡設計集團股份有限公司《自由曲面空間鋼結構數字化設計關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng )新與應用》獲一等獎。
獲獎證書(shū)
自2023年3月起，“中國鋼結構協(xié)會(huì )”微信公眾號推出“中國鋼結構協(xié)會(huì )2022年度科學(xué)技術(shù)獎成果展示”專(zhuān)題，介紹獲獎項目。以下為公眾號于5月15日推出的“自由曲面空間鋼結構數字化設計關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng )新與應用”介紹（原文詳見(jiàn)文末“閱讀原文”）。
2022年度科學(xué)技術(shù)獎
榮譽(yù)表彰
第二十五期：科學(xué)技術(shù)獎一等獎項目（二十）
本期項目簡(jiǎn)介
獲獎項目名稱(chēng)
自由曲面空間鋼結構數字化設計關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng )新與應用
主要完成單位
中衡設計集團股份有限公司、東南大學(xué)
主要完成人
張謹、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(lài)柄霖、楊棟
項目背景
近年來(lái)自由曲面空間鋼結構正得到越來(lái)越多的應用，除實(shí)現大跨、滿(mǎn)足圍護等功能以外，通常還以實(shí)現豐富的建筑造型為主要目標，但由于其形體自由，邊界條件復雜，對各種復雜效應及變形影響敏感，傳統設計方法難以滿(mǎn)足，存在多項技術(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(mǎn)足建筑美學(xué)表現的同時(shí)實(shí)現結構受力的合理高效；
2. 如何準確分析并有效解決抗震、抗風(fēng)、排水和舒適度等設計難題，保證結構安全；
3. 如何突破傳統設計和制圖方式，對種類(lèi)繁多的單元和節點(diǎn)實(shí)現直觀(guān)高效的設計表達；
4. 如何設計適應復雜定位與多變的幾何關(guān)系，且滿(mǎn)足裝配式理念的新型節點(diǎn)；
5. 如何提升現有設計與建造技術(shù)之間的數字化協(xié)同與融合。
本項目通過(guò)多項技術(shù)創(chuàng )新，實(shí)現了從方案設計、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，形成了較為系統全面的數字化設計流程和體系。
創(chuàng )新成果
1. 研發(fā)了系統的數字化形態(tài)構建和優(yōu)化系統技術(shù)方法，該技術(shù)綜合建筑幾何學(xué)、結構工程、計算機技術(shù)和結構優(yōu)化理論等方向，解決了空間結構的受力性能高效化、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)現了建筑美學(xué)表現與結構力學(xué)性能的統一。
2. 研發(fā)了多項基于數字化仿真的結構專(zhuān)項分析技術(shù)，解決了自由曲面空間鋼結構由于復雜多變的形態(tài)和邊界條件帶來(lái)的抗震、抗風(fēng)、排水和舒適度等設計難題。
3. 研發(fā)了三維數字化設計優(yōu)化技術(shù)，實(shí)現由力學(xué)性能設計到節點(diǎn)設計優(yōu)化和制圖的無(wú)縫連接，對節點(diǎn)設計提供最優(yōu)化指導；同時(shí)開(kāi)發(fā)了數字化自動(dòng)制圖技術(shù)，可顯著(zhù)提高設計效率和出圖質(zhì)量。
4. 研發(fā)了適用于自由曲面空間鋼結構的新型裝配式螺栓圓臺節點(diǎn)和螺栓圓筒節點(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構設計與建造的數字化融合技術(shù)，在數字化設計技術(shù)與先進(jìn)的數字化建造技術(shù)之間建立高效暢通的延續和銜接，完善數字化產(chǎn)業(yè)鏈。
推廣應用
項目獲發(fā)明專(zhuān)利3項，軟件著(zhù)作權16項，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、蘇州廣電現代傳媒廣場(chǎng)和宿遷京東籃球館等十余項工程中進(jìn)行了應用，經(jīng)濟、社會(huì )和環(huán)境效益顯著(zhù)，具有廣闊的應用前景。
蘇州灣文化中心
蘇州中心“未來(lái)之翼”
蘇州廣電現代傳媒廣場(chǎng)
京東智慧城籃球館
大會(huì )盛況
蒞臨中國鋼結構大會(huì )暨粵港澳大灣區鋼結構發(fā)展峰會(huì )的嘉賓有：中國工程院院士、廣州大學(xué)教授周福霖，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì )黨委書(shū)記、執行會(huì )長(cháng)何文波，中國工程院院士、重慶大學(xué)教授、中國鋼結構協(xié)會(huì )名譽(yù)會(huì )長(cháng)周緒紅，中國工程院院士、清華大學(xué)教授、中國鋼結構協(xié)會(huì )名譽(yù)會(huì )長(cháng)聶建國，中國工程院院士、北京科技大學(xué)教授、中國鋼結構協(xié)會(huì )會(huì )長(cháng)岳清瑞，中國工程院院士、中國交通建設股份有限公司首席科學(xué)家張喜剛，中國工程院院士、中鐵大橋勘測設計院集團有限公司總工程師高宗余，住房和城鄉建設部建筑市場(chǎng)監管司副司長(cháng)廖玉平，廣東省住建廳二級巡視員黃祖璜等。會(huì )議由中國鋼結構協(xié)會(huì )、廣東省鋼結構協(xié)會(huì )、中冶建筑研究總院有限公司共同主辦。
大會(huì )現場(chǎng)
中衡設計集團股份有限公司總經(jīng)理、總工程師張謹參加本次大會(huì )，并代表團隊領(lǐng)獎。