本期采访嘉宾
王泽强
北京建筑工程研究院有限公司副总工程师,教授级高级工程师,入选国家百千人才工程、青年北京学者等人才计划,享受国家政府特殊津贴理事会、国家级有突出贡献中青年专家、北京市劳动模范和茅以升北京市青年科技奖等荣誉。
Q1:这几年你在忙什么?
科学研究课题的研究。先后完成住房和城乡建设部、北京市及集团科研项目“基于BIM的竣工交付系统”、“高模板支撑系统系统故障路径搜索及传感器优化布置研究” 》和《超大跨度单层双向正交索网结构施工关键技术研究及工程应用》等。主要从事BIM技术、结构监测、索结构、智能建造、“双碳”等研究相关技术。
技术创新与工程应用。开展复杂超大跨度索结构相关技术的研究与开发,包括成型方法、模拟计算分析、施工技术和施工监控。近年来,他带领团队完成了2022年冬奥会国家速滑体育场、2022年世界杯卡塔尔主体育场、援柬埔寨体育场等20余项国内外重大工程的索结构工程、印度尼西亚雅加达国际体育场、大连梭鱼湾体育场。建造。今年,我们中标乌兹别克斯坦自行车馆屋顶单层正交索网结构。
其中,国家速滑体育场将作为2022年冬奥会速度滑冰比赛的主赛场,负责速度滑冰项目的比赛和训练。屋顶结构预计尺寸为226m×153m。屋顶电缆网南北方向最大跨度198m,东西方向最大跨度124m,最大高差18m。是目前世界上跨度最大的单层电缆网络结构。索网结构由承重索(64mm)、稳定索(74mm)和索夹组成。与周围钢结构环桁架连接,环桁架外侧设置幕墙拉索(48mm、56mm),形成刚柔平衡。协调受力体系,我院主要负责该工程索网结构的施工。
▲结构立体示意图
▲结构分解图
▲结构剖面图
索网施工采用“索网地面拼装,承重索整体吊装,稳定索同步张拉”的施工方式,大大提高了施工效率;系统开发了“索结构施工智能控制平台”,实现索网结构的施工。监控信息化、智能化;在研究单层正交索网结构中索长误差敏感性的基础上,创新性地提出了“一种确定单层正交索网结构中预应力索长度的方法”,解决了精确确定单层正交索网结构中预应力索长度的问题。控制缆索力和配置;单层正交索网双索提升张拉设备的发明,完成了超大跨度索网结构的高精度安装。从索力监测和变形监测的监测结果可以看出,索网结构满足验收标准和设计要求。同时,研究成果获得国家专利授权5项,计算机软件著作权1项,发表相关论文6篇,荣获中国建筑金属结构协会、中国钢结构协会、中国建筑企业管理协会等专项科学技术奖,华夏建设技术进步一等奖。
▲2022年冬奥会国家速滑馆
成果总结及奖项申请。近五年获得国家发明专利授权10余项,出版著作4部,科技论文14篇,主编CECS标准《索结构工程施工质量验收标准》,参与编写3项国家、行业标准和团体标准;还参与申报多项科技奖励,获国家科技进步二等奖1项、北京市科技进步二等奖2项、北京市科技进步特等奖、一等奖6项。中华奖和协会科学技术奖。
Q2:工作中难忘的人和事有哪些?
团队共同打造了世界上第一个超大型鱼腹索网结构。卡塔尔主体育场将举办2022年世界杯开幕式、闭幕式、半决赛和决赛等重大赛事。场馆可容纳9.2万名观众,比“鸟巢”多了1000个座位。场馆呈碗状,立面被三角形网格划分。屋顶呈马鞍形,索膜结构支撑,东西高,南北低。索网顶由48个放射状索桁架组成。每个索桁架由上下两层索、5根钢支柱和十字节点板组成,形成鱼腹鱼尾相连的形状。索桁架与周围钢圈梁连接,结构形式新颖。从跨度来看,索网跨度近300m,是全球跨度最大、悬挑距离最大的鱼腹式索网屋面。从结构形式上看,鱼腹结构在径向索桁架完全受力之前处于机构状态,其稳定性特别差大连钢结构制作,在吊装、张拉过程中极易造成结构失稳和破坏,甚至引发施工安全事故。 。验收方面,该项目采用欧洲标准和美国标准作为计算和验收标准。索夹安装误差、环索和径向索调整端的调整偏差、结构成型偏差等均在毫米级控制和验收。
▲2022年世界杯卡塔尔主体育场
此前,这种国际大跨度体育场馆柔性索顶的施工均被国外公司垄断。刚接触这个项目时大连钢结构制作,业主和欧洲咨询公司对中国公司抱有怀疑的态度,还邀请了国际知名预应力公司的技术人员来审核,意图颠覆中国的施工方案。在讨论二次索张拉工艺时,咨询公司对中方沿用了十几年的环向张拉工艺提出了质疑。为了打消对方疑虑,解决各种技术难题,在团队的共同努力下,经过2年多的施工模拟计算分析和方案比对,最终决定“单层支撑框架、装配式上下环缆,径向缆整体吊装”。桁架、计算机控制同步张拉”施工方法。通过BIM技术、有限元计算等技术手段,设计出轻便、受力合理、操作方便的吊装张拉工装,保证了吊装张拉的安全可靠。通过计算机同步控制技术,充分利用“三维扫描”、“智能施工”、“施工动态监控”等先进技术手段,解决索网吊装、张拉的同步性能问题。利用履带式起重机、塔式起重机、汽车起重机等大型设备,组织百余人奋战九个多月,在保证质量的前提下,主体施工完成。索网绳索系统按时完成,受到业主、总承包商等各方好评。一致好评。团队克服40度的高温天气,凭借过硬的技术实力,用实际行动回应各种质疑,圆满完成了主屋面拉索系统的深入设计与施工以及卸荷等超级工程。钢结构监测。建成世界首座超大跨度鱼腹索网结构。
2022年世界杯主体育场是目前中国企业在海外建设规模最大、容量最大的专业体育场馆。 2020年12月,卢塞尔体育场出现在卡塔尔当地发行的10元纸币上。 “中国制造”首次出现在卡塔尔货币上,成为国家名片。 2022年11月,卡塔尔央行再次推出2022年卡塔尔世界杯特别纪念钞,面值22卡塔尔里亚尔。
▲卡塔尔10元纸币
▲2022年卡塔尔世界杯特别版纪念钞
Q3:您生活中的兴趣和爱好是什么?
我没有很多爱好。为了保持健康的精神状态,我每天晚饭后快步走一个小时。周末我陪孩子们去公园慢跑几次。有时我会邀请几个朋友聊天、喝茶、谈论工作。 ,收获和体验。
Q4:最近在想什么?
关于建筑行业智能建造技术发展的几点思考
我国智能建筑技术取得了一些研究成果,智能建筑装备产业体系初步形成。国家对智能建设的支持力度不断加大。我们团队在索结构的智能建造方面也进行了相关的研发和应用。
1)建立了全套大型索结构BIM企业级参数化构件库,提出了基于BIM和3D扫描的钢结构预装配理论和技术,形成了基于3D扫描点云和BIM的修复技术;
2)开发了基于BIM的预应力钢结构三维可视化动态监测系统及监测方法,实现监测数据的实时显示和预警;
3)针对索网结构,开发了动力模拟计算软件,解决了整个施工过程的连续动力模拟和安全控制的关键技术问题;
4)开发“索结构计算机同步控制装置及智能控制平台”,实现施工、监控的信息化、智能化。目前,“基于数字孪生的索结构施工智能装备及控制系统研究与应用”课题的研究正在进行中,并取得了一些成果。
但我始终认为,智能建造的发展是一个循序渐进的过程,相关技术和设备的研发不可能一蹴而就。现阶段,智能建造技术的发展还处于扫盲阶段。建筑行业的智能建造技术将逐步从点、快、带向面过渡。尊重行业发展规律,符合工程实际,结合专业特点,合理经济地选择或开发先进技术装备,才是智能建造发展的出路。但也不能一哄而上,贪多嚼不烂,不仅“花哨”,还会造成科研经费或投资的浪费。
我建议加快现代工艺制造、智能控制与优化、新型传感、数据采集与分析等核心技术研究;开发具有自主知识产权的系统软件、数据平台和集成平台;培育一批智能建筑技术创新中心、重点实验室等科技创新基地;编制统一标准,开发通用建筑行业应用,推动工业大数据资源管理服务系统建设;加强建筑机器人在“危、杂、脏、重”环节的研发和应用。