2023年度科学技术奖
第22期：科学技术奖一等奖项目（17）
本项目简介
获奖项目名称
复杂环境下马鞍形双曲双向空间屋顶施工关键技术
主要竣工单位
中国建筑钢结构有限公司、中国建筑钢结构天津有限公司、广东省钢结构协会、中国建筑科工集团有限公司
主要完成人
陈振明、钱欢、李毅、邓秀岩、巴图、薄光达、李明飞、李伟策、孙鹏、万敏芳、王天平、郭显辉、徐阳阳、孙童、李江
项目背景
目前，大跨度工厂、展览馆、体育场馆、桥梁、机场等公共建筑的屋面结构普遍采用钢结构桁架。钢结构桁架其构件主要承受拉力或压力，可以充分发挥材料的作用，节省材料。它已成为近年来迅速发展和应用的大跨度空间结构形式，并引起了工程师和研究人员的关注。由于体育场馆和机场建筑大多采用复杂的双曲面形状，为了满足建筑效果的需要并贴合建筑物的外皮，其屋顶也需要设计为双曲线结构，导致大部分结构构件为双曲线。构件，存在构件及节点的深度设计、加工制造、安装施工技术、施工模拟分析、异型构件吊装、构件动态测量坐标定位、变形控制等一系列技术难题。
创新成果
01
“马鞍形”双向斜向空间桁架吊装技术
双向斜空间桁架施工方式为分区楼板现场拼装+液压整体吊装技术。为了消除多个牛腿吊装造成的对接误差，采用分段逆装、累积吊装动态调整的方法。利用有限元分析软件对吊装过程进行模拟计算钢结构行业协会，设计抗侧吊架和转移梁，确保结构安全。不规则倾斜的桁架采用抗风吊装和绑扎措施，吊装节点垂直于大地牛腿裂缝，避免碰撞问题。
现场分区实际升级
G3区改善实景
02
269m超大跨度“哈塔”拖缆原位安装技术
首先利用BIM平台集成多专业模型，然后根据屋面蒙皮、檩条支撑、幕墙等结构逆向带状结构定位，再通过施工模拟分析对拱形进行预调整，确保最终施工状态与设计一致。其次，针对恶劣的场地条件，采取了开挖、换土、路基箱、超长组合格构支撑框架等措施，解决了地基承载力不足、强风等问题。最后，拖缆桁架的施工方法是先分段铺放，然后就地安装。采用三维激光扫描仪检查安装坐标和理论模型，确保安装精度。
支持轮胎架就地安装
03
超长摆柱、菱形天窗桁架高精度安装技术
对于梭形摆柱，底部固定以控制垂直度。天窗桁架内弦设置临时吊点，减少向下偏转。采用犀牛建模和三维坐标测控技术，保证铸钢件的安装精度。索张拉采用“自然张拉+机械张拉”的方式，逐区对称、批量张拉，控制索力和位移。球面轴承支架的外观设计成锥形，与摆柱具有相同的斜度。它由可焊接材料制成，与摆柱集成在一起。
3D激光扫描
推广应用
该方法应用于呼和浩特新机场项目，能够优质高效地完成大跨度双曲双向网架屋盖的安装施工，保证了项目建设的顺利进行，满足安全质量要求。
结尾
2007年3月，经国家科学技术奖励办公室批准钢结构行业协会，中国钢结构协会（以下简称“协会”）设立“中国钢结构协会科学技术奖”（国家科学奖社会证书号） .0163），每年进行审查。 。
对符合国家科学技术奖励申报条件的“中国钢结构协会科学技术奖”获奖项目进行提名并推荐申报国家科学技术奖励。目前协会已多次提名国家科技进步奖项目，4年有6个项目获奖，其中国家科技进步奖一等奖2项、二等奖4项。
协会的奖项坚持公益性质，不收取任何费用。协会按照国家科学技术奖励办公室的要求，完成了《年度社会科学技术奖励工作报告》和社会科学技术奖励第三方评审工作，取得了良好的社会效果和获得钢结构奖。得到业界及政府相关部门的高度认可。
联络人：
刘莉 13918635063 13918635063
邱林波13918635063 13918635063
