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[成果] 1800130332 北京
TG457.6 应用技术 结构性金属制品制造 公布年份:2018
成果简介:该成果属于海洋工程领域。成果针对北极地区液化天然气工程项目运行环境严酷、质量要求高、精度要求严等特点,通过《低温环境沿海LNG输送撬装模块施工技术研究》重大科技专项攻关,形成了模块化建造精度控制、焊接接头超低温断裂韧性评价、低温钢不锈钢焊接、超长管线加工及吊装、复合深冷保温结构施工等适用于俄罗斯极地服役环境的撬装LNG模块化建造系列配套技术,解决了栓接模块青岛散件预制俄罗斯总装的精度控制、极寒温度超低温介质输送环境下焊接接头断裂韧性、44m超长深冷管线制造运输等诸多难题。主要创新点包括: 1、基于三维加工设计及概率论动态公差控制理论,通过三维软件二次开发、胎架设计、余量动态补偿技术,形成全球首个温差超过70℃的极地LNG项目栓接模块异地建造精度控制工艺,创造了俄罗斯场地组装一次合格率100%的先进技术指标,解决了栓接模块散件交货极地现场总装的精度控制难题。 2、首次开发超低温CTOD试验测试介质体系和试验机具,提出试验评价方法,形成国内首个焊接接头超低温(-60℃~-196℃)断裂韧性评价技术,解决了超冷介质管线焊接接头性能评价的技术难题。 3、通过优化坡口设计及焊材匹配,结合超低温CTOD断裂韧性评价、残余应力焊接接头腐蚀性影响分析等技术,首次形成满足青岛场地预制俄罗斯极寒地区组装温差达70℃的焊接工艺。 4、基于生产线自动化设计,结合生产物流特征,建成国内生产管径范围最宽、长度最长的碳钢不锈钢管线预制生产线,开发超长管线吊装运输技术,形成管径范围2″~72″、长度20m~44m超长管线预制能力及超长保冷管线吊装技术。 5、基于最大允许冷损失量控制原理,建立复合保冷层数学及结构模型,形成复合深冷保温结构施工技术,满足深冷保温结构预制、安装及修复的要求,解决了LNG核心模块空间狭小、碰撞点多等施工难题。 该成果获发明专利2项、实用新型专利3项,发表论文10篇。成果应用于亚马尔LNG模块建造项目,该项目是全球首个极地超大型LNG项目,也是国家“一带一路”战略的重点工程。该成果达到了国际先进水平,技术全面成熟,并实现了产业化应用,为亚马尔项目安全、高效交付做出重大贡献,实现新增收入近15亿元。成果的研发应用打破了国外企业对LNG模块化建造领域的垄断,整体带动了国内的产业升级,确立了中国在极地模块化LNG制造业的领先地位,为国家的能源战略和能源安全作出了贡献。
[成果] 1800160352 湖北
TG457 应用技术 结构性金属制品制造 公布年份:2018
成果简介:焊接钢管结构广泛应用于大跨度空间结构、桥梁结构、海洋平台结构和输变电塔结构中。由于钢管的空心薄壁特性及焊接管节点部位复杂的连接形式,国内外研究缺乏考虑节点部位局部变形的钢管结构整体性能的精确高效模型,导致其整体失效过程的非线性分析结果失真,同时缺乏钢管结构节点部位精细化建模技术,导致对结构在复杂环境条件下产生的失效如疲劳断裂、火灾等评估不准确。研究表明节点部位局部变形对整体结构性能影响和节点部位精细化模型构建技术一直是焊接钢管结构失效分析与安全评估的世界难题。因此,研究考虑节点部位局部变形影响的焊接钢管结构精确评估技术和复杂环境条件下焊接钢管结构节点部位精细化模型构建技术,进一步通过加强或加固措施提升焊接钢管结构的安全性能,实现焊接钢管结构长寿命安全运营,具有重要的科学与工程应用价值。 该项目依托国家自然科学基金、省部级科学基金和企业重大项目等课题,经六家科研、工程应用单位通过产学研用联合科技攻关,系统开展了焊接钢管结构安全评估关键技术研究,涉及土木工程、海洋工程和电力工程三个科学技术领域。取得主要创新性成果包括: 一、揭示了节点部位局部变形对焊接钢管结构整体性能的影响,基于刚度等效原理和引入虚拟梁单元模拟节点部位局部柔度的方法,建立了焊接钢管结构简化杆系模型,首次实现了对钢管结构杆系模型弹塑性失效的高效和精确分析。 二、提出了焊接钢管结构节点部位精细化模型构建技术,极大提升了节点部位疲劳失效评估结果的精度,首次提出了含裂纹焊接钢管节点完整性判据,建立了火灾作用下钢管节点失效过程评估指标体系。 三、研发了焊接钢管结构节点部位加强加固措施和安全评估技术,全面提升了焊接钢管结构节点部位的安全性能。 授权专利共22项,其中发明专利8项;主编企业标准2部;发表学术论文72篇,其中SCI收录29篇,EI收录17篇。研究成果成功应用于武汉天河机场T3航站楼、武汉火车站等近10个大跨度空间结构,洞庭湖大桥、东湖特大桥等多座桥梁结构以及埕岛油田36座导管架平台的安全评估中,近三年新增利润逾1.18亿,带动了焊接钢管结构长寿命安全技术的发展。
[成果] 1900010014 上海
TG454 应用技术 结构性金属制品制造 公布年份:2018
成果简介:中国处于深空探测技术发展的关键时期,其中对接机构是实现两个飞行器交会对接的关键产品,之前仅有俄罗斯能够制造,并为美国等提供配套。超细直径小腔管路的制造与检漏是对接机构研制的一项核心技术,直接决定着两个飞行器能否成功对接,其成熟度与可靠性关系到宇航员的生命安全。据统计,国内外航天产品失败的因素涉及到密封性能与多余物控制的原因超过30%。例如,1986年1月,美国挑战者号航天飞机,因密封失效泄漏,导致发射阶段的机毁人亡;2009年1月,X武器产品由于管路密封性能抽检出批次性不合格,导致产品延期交付6个月;2013年12月,X-4运载火箭发射由于管路有害多余物引起阀门失效,造成价值数十亿人民币的卫星和火箭坠毁。 超细直径簿壁管路制造与检测技术是中国航天领域亟需解决的工艺技术难题,在对接机构研制初期,采用熔焊技术制造的产品合格率仅为20%左右,管路多余物清洗合格率为77%左右,王曙群同志立足生产岗位第一线,开展了技术创新活动,一举突破了超细直径小腔检漏管路制造与检测的技术瓶颈。 创新点1:建立了超细簿管焊接工法,创新了交变磁场方向垂直于导管的加热感应线圈。通过对110件钎焊试样的焊接试验和性能测试,找到了高频交变磁场方向与导管垂直加热的最佳钎焊工艺参数,研制了精确加热的高频感应钎焊线圈,钎焊试样合格率达到了99%以上。 创新点2:甄选出适应超细直径管路钎焊的填充焊料,配制了一种不同成分比的钎焊材料。通过在传统钎料中提高Ag含量、同时添加适量Sn元素的5组配方调整,甄选出可以降低熔点、提高润湿性能的最佳钎料配方,经过50件钎焊试样的钎焊试验和性能测试,焊接质量均达或超过航天标准QJ1156A-961I级焊缝的要求,管路漏率满足≤1×10-7Pa·m3/s的产品指标。 创新点3:优化了传统的超细管路清洗工艺路径,配制了独特成分比的清洗溶液,实现了超细直径管路多余物的有效管控。通过数百次清洗方法和工艺流程改进,配制出一种分解油污能力强、自身易挥发的清洗剂,采用高压气体驱动浸泡了特殊清洗剂的高分子材料在导管内多次高速往复摩擦,有效去除超细管路内壁残存的油污、金属颗粒等有害多余物,产品检验合格率为100%。 该项目形成的创新技术已在中国载人航天工程中得到验证,经过了“神八”至“神十一”、“天宫”、“天舟”等7次飞行试验考核,圆满完成13次交会对接任务。并在X-2等4种运载火箭、X-11等3种导弹、X-7新型空间飞行器及地面密封检测设备等航天产品中得到推广使用。 该项目已获得授权实用新型专利3项,实审发明专利1项,尚有众多技术因涉及国家秘密而未公开,核心技术形成行业标准1项、企业标准1项。产品经测试,数据优于俄方同类产品。通过中科院上海科技中心查新,认定该项目具有新颖性,综合技术达到了国内领先,国际先进水平。 项目在该领域突破了国外航天大国对中国技术的长期封锁,为后续开展的空间站、载人登月和深空探测等重大工程奠定了基础,在运载火箭、导弹、卫星等需要高端密封技术领域,具有良好的推广价值。
[成果] 1800180330 上海
TU398.2 应用技术 结构性金属制品制造 公布年份:2018
成果简介:为了加快生态文明建设、推动先进制造业发展、建成绿色宜居城市,国家提出实施建筑工业化重大战略决策,装配式建筑成为建筑行业升级转型的重要措施。该项目针对装配整体式叠合剪力墙结构体系,开展了逾7年的理论分析、试验研究和工程实践,研发了装配整体式叠合剪力墙结构的连接设计理论、整体设计方法、集成墙板系统、智能制造技术、高效精益施工技术以及全过程数据管控平台,形成了集标准化设计、智能化制造、机械化组装、全过程管理于一体的成套技术,为装配整体式叠合剪力墙结构的大规模应用提供了理论基础和技术支撑,实现了该体系的产业化。关键创新点如下: 1、揭示了双面叠合剪力墙结构连接及构件的受力机理,完善了中国双面叠合剪力墙结构连接技术的理论体系。通过系统的试验与理论研究,揭示了采用不同连接构造的叠合面抗剪机理、叠合剪力墙构件竖向连接钢筋的锚固约束受力机理、高轴压比下双面叠合剪力墙的抗震性能和破坏机制,填补了双面叠合剪力墙的叠合面连接理论空白、为构件连接设计提供了理论基础和该体系在中国高层建筑中的应用和规范编制提供了技术支撑,填补了国内外研究空白。 2、揭示了双面叠合剪力墙结构整体抗震性能,开发了边缘构件构造和集成叠合墙板系统,提出了双面叠合剪力墙结构整体设计方法。通过模拟地震振动台试验和有限元分析,揭示了双面叠合剪力墙结构在不同水准地震作用下的整体抗震性能,给出了构件极限承载力计算公式和连接构造,开发了满足中国抗震规范设计要求的叠合板式剪力墙边缘构件构造以及门窗一体化、保温一体化和装饰线条一体化的三种叠合墙板,提出了集结构性能、建筑构造与构件设计于一体的结构整体设计方法。 3、研发了双面叠合剪力墙体系全过程数据管控平台,建设了上海首条自动化双面叠合剪力墙结构体系生产线,实现了传统建造到智能制造的转变。研发形成了装配整体式叠合剪力墙结构住宅设计、制造、运输和安装于一体的数据管控平台;建成了上海首条年产80万平方米的双面叠合剪力墙体系自动生产流水线,实现了预制构件的可定制、高精度、自动化、高效率和数字化智能制造;研发了双面叠合剪力墙体系虚拟建造与实体建造精准结合的施工方法,实现了基于BIM平台的高效施工与精益组装。 创新成果:获得发明专利6项,实用新型专利9项,软件著作权2项;主编上海市规范1部,参编国家标准1部;出版著作2本,发表学术论文近20篇。验收意见和水平检索结论表明项目整体成果达到国际先进水平,其中叠合板式构件连接技术达到国际领先水平。 应用及效益:项目成果被国家和上海市规范采纳;直接应用于8项装配式建筑项目,总建筑面积近44万平方米;近三年新增产值11.5亿元,新增利润2.09亿元,项目服务总经济规模近33亿元。完成规模化、集成化、产业化的技术应用转化,推动了技术进步,具有显著的社会、经济和环境效益。
[成果] 1800180436 上海
TU391 应用技术 结构性金属制品制造 公布年份:2018
成果简介:该项目属于机械制造工艺与设备科学技术类。 钢索结构摩天轮具有重量轻等优点,但因其制造和安装难度高,阻碍了世界此类钢索摩天轮的超大型化发展。该项目依托拉斯维加斯超大钢索摩天轮,历时4年攻关,突破制造难度大、质量标准高的难点,攻克关键制造和加工技术,成功研制超大钢索摩天轮制造技术。该摩天轮是世界最大的钢索摩天轮,安装后高167.64米,比著名的伦敦眼高34米。 项目创新成果如下: (1)首创一种水平轴圆弧法兰装配加工技术:水平轴采用内筒和外壳的双层结构,内筒和外壳两端均为圆弧包板式法兰连接,装配难度大、加工精度要求高且螺栓孔数量多。通过科学合理的制造工艺,且设计了一套加工专用设备,实现了法兰的贴合率达95%以上,贴合最大间隙0.3mm,筒体圆度和锥度±0.5mm、端面的水平度±0.5mm。提高工作效率1倍,节省周期30天以上。获得1项发明专利(专利号:ZL201410276367.6)。 (2)首创π型轨道制作及安装技术:转轮通过驱动机构对转轮π型轨道的驱动,使得转轮转动。该轨道由腹板及翼板组成的三面π型箱型结构并采用以直代曲进行结构设计,单根长约16m,宽397mm。轨道结构不对称,焊接易产生直线度变形、角变形,而且不易校正。轨道与转轮装配极易形成错位,同时焊接的钢衬垫装配困难,焊接易产生缺陷。为此设计了一套π型轨道的制作及安装技术,使轨道的角变形控制在1mm,直线度控制在3mm,钢衬垫的装配质量也显著提升,焊接合格率达95%。获得一项发明专利(专利号:ZL201410293065.X)。 (3)创新三维空间线型转轮分段制造及虚拟拼装技术:大轮盘由28个以直代曲的转轮分段拼装而成,分段之间采用法兰连接。通过应用三维测量和计算机模拟预拼装技术,在分段制造时控制尺寸精度,同时采集分段的数据,在计算机中进行模拟拼装,实现了转轮分段单件制造,免除整体拼装,项目周期缩短4个月,减少生产场地4万m2,转轮安装后所有尺寸达到设计要求。获得一项发明专利 (专利号:ZL201510785765.5)。 自主开发的关键技术获发明专利3项,实用新型专利3项,发表核心期刊论文2篇。该项目3项主要创新技术经上海科学技术情报研究所查新该项目达到国际先进水平;并获得了第二十九届上海市优秀发明选拔赛金奖。 该技术已经在拉斯维加斯摩天轮项目中得到应用,并在比利时闸门、蒋家沙海上风电升压站、摩洛哥和马来西亚岸边集装箱起重机等项目中得到推广,后续准备在美国纽约超大摩天轮项目上实施。 已实现销售收入5.8亿元,获得利润1.2亿元,创收外汇8718.9万美元。该项目的成功研制,填补了国内空白,打破国际垄断,使中国制造业成功掌握了超大钢索摩天轮关键核心技术。同时该技术可节省钢材7%以上,可缩短项目制造周期20%以上,产品使用寿命达30年。该技术的成功研发,使国外摩天轮制造价格下降20%以上。
[成果] 1900010168 安徽
TU391.04 应用技术 结构性金属制品制造 公布年份:2018
成果简介:随着现代大跨度结构理论和应用的不断创新,国内外出现了诸多形态新颖、功能多样的大跨空间结构建筑,结构体系复杂,产生了不同形式的新型关键节点与异形构件,引发了相关设计和建造技术的突破和变革。然而现有大跨空间结构尚存在设计理论不完善、试验数据不充分、施工控制技术滞后等突出问题,会导致建筑结构存在安全隐患、造价偏高甚至引发重大工程质量安全事故,造成人员伤亡和巨大的经济损失。因此,其关键节点和复杂异形构件的性能化设计、智能制造和施工控制等基础研究和工程应用尤为关键和重要。现有研究主要针对具体工程开展,缺乏对共性和基础问题研究,也缺乏标准规范规定,已成为制约大跨空间结构发展的瓶颈。项目历经10余年研究,在多项国家科研计划的资助下,依托多项重大工程建设项目,立足于科学前沿和行业重大需求,形成了大跨空间结构关键节点、复杂构件和施工控制技术研究的成套创新成果: 建立了大跨空间钢结构关键节点的设计方法:发明了大跨度管桁架与箱型截面构件空间转换节点并提出设计方法,发展了大跨重载钢桁架销轴节点装配技术和抗震设计方法,解决了复杂相贯节点和异形铸钢节点的组装和计算难题。 研发了大跨空间钢结构复杂构件的设计方法及智能制作技术。创建了大跨钢结构箱型截面曲梁构件设计方法,提出了大跨钢结构薄壁箱形斜柱的承载力和稳定计算方法,发明了复杂异形扭曲钢构件的智能成型与精度控制技术。 实现了大跨空间铝合金结构关键节点与大截面构件的首次应用。提出了铝合金单层网壳结构环槽铆钉盘式节点设计方法,发明了铝合金结构铸铝节点及其螺栓连接承载力计算方法,建立了大截面铝合金构件的设计理论。 创建了大跨空间结构施工过程控制技术理论。构建了大跨空间钢结构改进的施工分析方法与临界状态判定准则,基于大跨空间结构施工监测技术建立了参数化预警方法,研发了基于绿色施工的大跨空间结构装配式支撑体系。 经知名专家和机构鉴定评价:项目具有技术先进、创新性突出、推广应用价值高的优势,总体处于国际先进水平,部分成果达到国际领先水平。 项目获得发明专利授权10项、国家级工法1项、软件著作权2项,出版著作3部,发表相关学术论文150篇。参编和主编《钢结构设计规范GB》、《铝合金结构技术标准GB》等国家标准、行业标准及地方标准共6部。项目研究成果在合肥新桥国际机场航站楼、中国现代五项游泳击剑馆、上海世博会西班牙馆、上海虹桥交通枢纽等数十项中国重要工程中成功应用,多个项目成为中国地区标志性建筑。主要成果获省级科学技术进步一等奖2项、二等奖1项,主要应用工程获国家鲁班奖2项、中国钢结构金奖15项、中国勘察设计一等奖1项。 项目实现了中国大跨度空间结构设计理论和建造技术的提升式发展,成功应用于瑞典Arena体育馆、新加坡植物园等国外项目,实现了中国建筑钢结构核心技术和建造装备的自主研发,社会和经济效益显著,对加快中国建筑业转型升级,推动行业科技进步,促进重大工程绿色建设具有特别重大意义。
[成果] 1800220098 安徽
TU393 应用技术 结构性金属制品制造 公布年份:2018
成果简介:近年来,大型金属围护系统在中国超大型航站楼、体育场馆、工业厂房等钢结构建筑中应用广泛,扮演着建筑结构、防风遮雨、保温隔热、吸声降噪等重要功能,但由于大型金属围护系统风雨作用复杂、温度作用大、建造要求高及施工质量难以控制,导致大型围护系统质量和安全事故频发,如南昌昌北机场航站楼天花板被暴风雨掀翻、武汉天河机场屋顶被大风掀翻、首都机场T3航站楼屋顶两年多被大风掀翻三次,给人民生命财产带来了严重损失;深圳机场、台湾桃园机场、成都双流机场等暴雨时出现多处漏水,严重影响了使用。 项目组经前期研究发现,造成上述问题主要是由于大型金属围护系统存在以下主要技术难题:1.大型金属围护系统上的风雨作用分布规律尚不明确,围护系统的设计多未考虑风雨耦合效应;2.大型金属围护系统在长期的温度反复作用下,相关损伤机理缺乏系统研究,现有的设计节点和构造措施不能满足围护系统温度作用、抗风防渗及防冷桥的要求;3.大型金属围护系统缺乏建造集成技术,难以保证施工质量安全,建筑金属围护系统生产、运输、堆放、维护缺乏统一标准,分层分级评价标准不明确,导致全寿命周期质量不可控。该项目组经过十余年的研究,通过文献调研、理论分析、数值模拟和实验研究,结合数百项实际工程的验证,形成了大型金属围护系统集成技术系列成果。 主要技术内容如下:1.采用欧拉多相流模型理论建立了建筑风驱雨的分析模型和数值计算方法,发明了围护系统风雨耦合作用的定量检测装置,通过大量实测和模拟工作,分析掌握了风雨作用量在围护系统表面的分布特性,解决了围护系统风雨耦合作用尚不明确的理论难题。2.提出大型金属围护系统构造连接集成技术,研发温度应力消减及防冷桥等构造措施和结构模型多功能加载装置,发明了钢结构倒流式双层彩板雨篷和兼作雨篷的钢结构彩板门的构造节点,解决了大型金属围护系统抗风、抗渗及温度变形的技术难题。3.提出大型金属围护系统成套集成建造技术,发明了钢结构屋面内板安装脚手架、屋面板转移小车、分离式彩钢板地空转移架等多种围护系统建造和安装装置;提出钢结构建筑金属围护系统屋面及墙面分层分级评价标准,保证了金属围护系统全寿命周期质量的可控性。 授权专利情况、技术经济指标、应用推广及效益情况:项目研究获得发明专利5项,实用新型专利15项,主编行业标准1部、地方标准1部。研究成果成功应用于合肥京东方第六代薄膜晶体管液晶显示器件厂房(詹天佑奖)、内蒙古蒙泰不连沟矿井及选煤厂(鲁班奖)、丹东黄海汽车新能源汽车厂房、福州海峡会展中心(钢结构金奖)和淮南大剧院(黄山杯)等数百项公共建筑和工业建筑项目中,成功解决了大型金属围护系统构造连接、建造及维护等技术难题,为企业带来良好的经济效益和社会效益。研究成果三年新增销售额约为84403万元,新增利润4132.628万元。研究成果整体提升了中国大型金属围护系统的技术水平,具有广泛的应用推广价值。
[成果] 1800230279 河北
TU398.2 应用技术 结构性金属制品制造 公布年份:2018
成果简介:该项目属于土木建筑领域。建筑绿色化、工业化和高品质发展对建筑结构提出了更高要求,建筑装配化是实现建筑产业现代化的重要途径,受力合理、方便施工的节点接缝设计及整体抗震性能是关键技术,是决定该结构体系能否推广应用的重要影响因素。钢管混凝土组合剪力墙结构具有侧向刚度和承载力大、抗震延性好等优点,为实现高效可靠的装配化建造、改善抗火和防锈性能并降低能耗。项目组在国家自然科学基金与河北省自然科学基金等项目支持下,提出了装配式钢管混凝土组合剪力墙这一新型结构体系。该项目历经七年,重点在节点与接缝连接设计、受力机理、装配施工及试验技术等方面开展了系统研究和工程应用,形成了一套系统的装配式钢管混凝土组合剪力墙结构关键技术,取得如下创新成果: 1.发明了钢管混凝土套筒连接方法,研发了装配式钢管混凝土组合剪力墙结构体系。该套筒连接利用套筒和抗剪键组合,发挥灌浆料抗压强度高的优势,通过内置钢管混凝土柱作为剪力墙边缘构件,形成了多道抗震防线,解决了防火防锈问题,减少了现场焊接,实现了构件的工厂化预制,可增加房屋有效使用面积3%-5%;发明了适用的注浆设备等施工装置,揭示了节点在拉、压、局部冲切及复合状态下的工作机理;提出了结构设计拆分技术及相应的构造措施,阐明了节点和接缝在往复荷载作用下的受力机理和破坏机制,形成了一套系统的设计关键技术。 2.研发了装配式混凝土剪力墙结构隔层浇筑与高效安装施工技术。发明了装配式混凝土剪力墙结构隔层浇筑施工方法,解决了墙体竖缝连接中竖向钢筋搭接区域箍筋安装困难的技术难题,创新性提出了该结构竖向连接设计方法和施工技术,形成了部级工法与标准,具有连接便捷可靠与质量易控等特点,节省工期达25%,模板节约率85%;提出了墙体安装调直与定位、接缝灌浆施工专利技术,实现了结构安装高效率、高精度及规模化工程应用。 3.揭示了装配式钢管混凝土组合剪力墙结构抗震机理,创建了计算理论和设计方法。研发了节点与整体构件的力学性能试验装置,建立了装配式钢管混凝土组合剪力墙分段纤维模型,摸清了装配式钢管混凝土暗柱作为边缘构件与剪力墙组合作用机理,确定了节点连接的精细模型和构造措施。揭示了该结构在不同轴压、异形截面、洞口位置、尺寸效应及快速加载下的抗震机理,发展了钢-混凝土组合结构抗震性能设计理论与技术。 该项目成果应用于中国二十二冶集团有限公司、鹏达建设集团有限公司等企业的东旭大厦、御龙湾等项目,近三年新增销售额4.87亿元,新增利润6769万元。授权国家发明专利10项、实用新型专利2项,主编地方标准2部、参编国家、地方标准2部,形成冶金行业部级工法2项,发表学术论文36篇,专著1部,获批“国家装配式建筑产业基地”1个。该项目成果成功解决了大量复杂结构连接设计和施工技术难题,推动了产业化应用和建筑工业化发展,为促进建筑产业结构的绿色转型与行业科技进步具有重要意义。
[成果] 1900010152 河南
TU398.2 应用技术 结构性金属制品制造 公布年份:2018
成果简介:建筑装配化是实现建筑产业现代化的重要途径,构件连接是装配式混凝土 建筑的核心难题。既有连接方式存在就位难、造价高、检测不便、质量不易保证等问题。该项目提出的“装配式环筋扣合混凝土剪力墙结构体系”,有效解决了上述难题。项目历经七年,从受力机理、设计方法、生产工艺、装配施工等方面进行了系统研究与工程应用,取得了四项创新技术成果: 发明了装配式环筋扣合连接节点,研发了新型装配式环筋扣合混凝土剪力墙结构体系,为攻克装配式混凝土剪力墙结构的构件连接核心难题,发明了装配式环筋扣合连接节点,环筋在构件水平(竖直)方向相互扣合,与后置“栓筋”形成芯梁(柱);构建了墙与墙、墙与楼板、墙与楼梯等整体连接方案,研发了轻质内隔墙、“四页三防”外墙、预制楼梯等多种配套部品,形成了具有自主知识产权的装配式环筋扣合混凝土剪力墙结构体系,主编了针对该结构体系的行业标准,为推进中国装配式混凝土剪力墙结构建筑提供了全新解决方案。 揭示了环筋扣合连接节点三维受力机理,构建了装配式环筋扣合混凝土剪力墙结构体系设计技术,为研究该体系的结构性能,开展了环筋扣合节点连接性能、剪力墙滞回性能和抗折、三层足尺子结构拟静力与拟动力、建筑实体自振周期等系列试验;结合系统的理论分析,揭示了环筋扣合增强约束、节点域芯梁(柱)三维受力机理;建立了节点承载力和环扣长度计算方法,提出了相应的构造措施,形成了系统的设计技术;发展了中国装配式建筑设计方法。 研发了装配式环筋扣合混凝土剪力墙结构体系构件生产工艺与设备。针对该结构体系的高精度生产,研制了混凝土多批次多点位智能螺旋布料、双向环形钢筋骨架自动加工、自动追光太阳能与燃气联动的分区控温立体蒸养、卡头式码垛等配套的关键生产设备,开发了基于IOT的构件生产全过程信息化控制、管理与追溯系统,形成了现代化智能生产线,实现了构件的高效优质生产。 研发了装配式环筋扣合混疑土剪力墙结构体系关键施工技术和装置。针对该结构体系的高精度、高效率、信息化装配施工,发明了三维定位锥、可调螺栓组等定位装置;研发了“墙-墙四向”和“板-墙两向”扣合连接、环筋扣合节点自密实高强混凝土浇筑等装配施工技术;研制了模数化通用吊梁、叠合楼板可调式三角架支撑等成套工装;创新形成了该体系专有的“板-墙逆装”施工工艺流程;开发了基于BIM的集物流、质量、安全和进度于一体的装配式建筑全方位智能建造协同管理平台。 经聂建国院士等专家鉴定总体达到国际领先水平,获中建总公司科学技术奖一等奖、“建华工程奖”集体一等奖等;授权专利48项(发明13项),软件著作权8项;主编行业/地方标准3部,出版专著1部、专业书籍2部;获省部级工法5项;发表论文32篇。获批国家装配式建筑产业基地4个,产能70万m3,应用总建筑面积85万m2,预制率70%以上,总工期缩短30%,能耗降低23%,相比套筒灌浆,构件节点处用钢量节省45%,经济效益约2.37亿元。
[成果] 1900010124 湖北
TU398.7 应用技术 结构性金属制品制造 公布年份:2018
成果简介:项目所属科学技术领域为土木建筑工程。 中国土木工程不断向高层、高耸、大跨、重载等方向发展,结构形式及服役环境日趋复杂,给结构设计与施工带来诸多技术难题:既有钢筋混凝土或钢结构无法满足不同功能布局和更高承载力的双重要求;缺少可支撑复杂作用下重载和功能多样化需求的新型结构构件;缺乏相应的设计计算理论与建造技术。该项目组织高校、设计与施工单位联合攻关,在传统圆(方、矩)形钢管混凝土结构的基础上,发展和创新组合式(异形、多腔多边形、内加强型等)钢管混凝土结构,通过静力、地震、火灾等作用下结构构件的系统试验和数值模拟,并结合实际工程,对系列化组合式构件及结构的受力机理、分析理论、设计方法及施工技术进行了系统研究,历经10余年,实现了组合式钢管混凝土结构关键理论与技术的突破,主要创新点如下: 组合式钢管混凝土结构分析理论:发现了组合式钢管混凝土构件破坏模式,揭示了组合式钢管混凝土柱在压、弯、剪及其复合受力状态下的工作机理,建立了力学分析模型;揭示了标准火灾下组合式钢管混凝土构件的失效机理,原创性地提出了基于温度均匀化的钢管混凝土耐火计算理论;发明了多种组合式钢管混凝土柱-梁节点,阐明了节点在静力及往复荷载作用下的受力机理及破坏机制,建立了抗震性能分析模型,解决了工程设计缺乏分析理论的难题。 组合式钢管混凝土结构设计方法:建立了单一及复合受力状态下组合式钢管混凝土柱设计计算方法,创新性地提出了内、外组合式钢管的等效套箍系数计算公式;创建了基于温度均匀化理论的组合式钢管混凝土构件耐火承载力计算公式和抗火设计方法;建立了钢管混凝土柱-钢(钢筋混凝土)梁节点的受弯、受剪承载力计算公式,提出了“梁铰破坏机制”的实现方法和框架结构减震方法,填补了该类结构设计方法的空白。 组合式钢管混凝土结构施工关键技术:结合不同形式和高度的典型工程,创新了复杂组合节点的深化设计与制作技术,发明了大型动臂塔吊爬升带自提升系统、泵管智能温控电伴热和组合式巨型柱保温层固定装置等高效施工装置,优化了复杂气候条件下高性能混凝土的配合比。以此支撑,创造了621米高混凝土泵送吉尼斯世界纪录,创新了超高及复杂高层钢管混凝土结构施工技术。 主编国家及行业标准3部,参编行业标准2部;获国家发明专利26项、实用新型17项、软件著作权1项;发表学术论文168篇,其中SCI/EI期刊论文78篇,出版专著2部;获教育部科技进步一等奖1项、湖北省科技进步一等奖1项。成果应用于武汉中心(438米,原华中第一高楼)、天津117大厦(597米,中国结构第一高楼)等40余项工程,丰富了钢管混凝土结构理论,解决了异形、多腔多边形巨型钢管混凝土柱等结构设计的难题,提升了施工关键技术,引领了行业发展。成果还可应用到大跨桥梁等工程,前景十分广阔。成果完成单位近三年新增销售额30.58亿元,社会经济效益显著。
[成果] 1900010127 陕西
TU398 应用技术 结构性金属制品制造 公布年份:2018
成果简介:该项目属于土木建筑工程领域。钢-高性能混凝土组合与混合结构作为一种优越的新型抗震结构体系,特别适用于高层、超高层建筑及大跨、重载结构。钢-混凝土界面的粘结性能是确保两种材料协同工作的基础,对结构的安全、经济设计至关重要,但现有技术并未很好解决钢与混凝土协同工作这一关键技术难题。另一方面,国家现行技术标准和规范中尚未涉及钢-高性能混凝土组合与混合结构计算理论和设计方法,无法满足该类结构的发展需求。基于此,项目历时20余年,在国家重大科技专项和国家自然科学基金等11项国家级、13项省部级科研项目资助下,以材料自身性能增强钢-混凝土界面的粘结性能为突破点,研发出适用于钢-混凝土组合与混合结构、耐久性能和粘结强度均得到显著增强的高性能混凝土材料,进而通过大量试验、理论分析、数值模拟与工程实践,形成了钢-高性能混凝土组合与混合结构集设计、分析、评估、优化及施工于一体的成套基本性能评价及设计理论技术体系。项目成果对行业的科技进步和产业结构优化升级有重大推动和引领作用,具有广阔的应用前景和推广价值。 主要创新成果包括:研发了“钢-混凝土界面粘结滑移理论及增强技术”:首次系统深入地揭示了钢-混凝土界面粘结机理,创新性地建立了界面粘结滑移系统强度理论,提出了考虑粘结滑移的钢-混凝土组合与混合结构数值模拟技术;首次提出了材料自然粘结状态下增强钢与混凝土界面粘结性能的技术途径与制备技术,创新性地完成了适用于钢-混凝土结构的强度等级为C30-C250的高性能混凝土(HPC)及C50-C250高性能纤维混凝土(HPFC)系列技术发明,突破了在钢-混凝土界面不设置剪切连接件而使界面粘结性能显著提升85%以上的技术难题。建立了“钢-高性能混凝土组合与混合结构基本性能评价与设计理论体系”:率先提出了钢-高性能混凝土组合与混合结构体系,通过大量的试验研究,创新性地建立了钢-高性能混凝土结构构件及其组合与混合结构基于粘结滑移理论的承载力、刚度与变形、延性、裂缝宽度等设计理论体系,开发了考虑粘结滑移效应的非线性纤维梁柱单元及梁-柱节点单元,为中国该类结构性能评价与设计及其技术标准和规范的编制提供了技术支撑。研发了“钢-高性能混凝土组合与混合结构多尺度地震损伤及易损性与损失评估技术”:创新性建立了材料-构件-结构多尺度地震损伤模型,提出了钢-高性能混凝土组合与混合结构基于损伤的地震易损性分析及损失评估的理论方法,集成开发出基于损伤的组合与混合结构地震易损性分析及损失评估软件,实现了对该类结构体系的地震灾害损失快速评估。研发了“钢-高性能混凝土组合与混合结构多目标综合优化与决策技术”:首次建立了钢-高性能混凝土组合与混合结构基于粘结滑移理论的材料-结构一体化多目标综合优化设计理论方法,研发出相应的分析软件,形成了结构多目标综合优化分析与决策技术,结构经综合优化后,工程造价降低8%~16%,实现了建设费用与结构性能双赢之设计目标。 该项目获国家授权发明专利27项,另有21项正在审批,登记国家软件著作权22项,制定企业标准1部,出版学术专著8部(2部获国家著作出版基金资助),发表学术论文341篇(21篇被SCI检索,188篇被EI检索),15篇代表论文被国内外学者他引545次;培养硕博研究生、博士后研究人员144名,其中6名获省优博。 成果已应用于武汉绿地中心、天津高银117大厦、西安绿地中心、西安北客站等全国38个单位的80余项建设项目,累计节省投资6亿多元,近3年为企业增加销售额累计达19亿元,取得了显著的经济和社会效益。陕西省组织的专家鉴定结论为:成果具有重大创新性和实用性,整体达到国际先进水平。成果获陕西省科学技术一等奖2项、二等奖1项,住建部华夏建设科学技术一等奖1项,中国冶金建设协会工程设计一等奖1项。
[成果] 1800220386 安徽
TU512.43 应用技术 结构性金属制品制造 公布年份:2018
成果简介:1.主要技术内容: 项目要解决的关键问题:针对铝合金建材的传热系数大,铝合金门窗隔热、隔音效果差等问题,研发出传热系数小、隔热、隔音、气密性能好的铝合金建材产品。随着人们对建筑物要求的提高,隔热节能铝合金型材是铝合金建材重要发展方向。该项目生产的隔热节能铝合金建材在满足强度、刚度及表面处理性能等使用要求的基础上;优化断面结构,增加容纳隔热材料的结构空间,结构更加复杂;为保证隔热节能,增加了新的生产工艺,保证非金属的隔热材料与型材的连接、中空玻璃安装,以达到隔热、隔音效果,起到节能环保作用。该项目的节能隔热铝合金型材超过GB/T 5237.6-2012要求。 2.授权专利情况: 项目完成后申请专利13项,其中发明专利3项,实用新型10项,已授权专利10项,已受理专利3项;形成新工艺1项,形成新产品1项,形成新装置1项。 3.技术经济指标: 3.1主要技术指标:根据国标GB/T 5237.6-2012,要求隔热铝型材的纵向抗剪强度与横向抗拉强度≥24 N/mm、变形量平均值≤0.6 mm。该项目产品的实际检测结果如下:检验项目穿条式浇注式室温纵向抗剪N/mm37102低温纵向抗剪N/mm55109高温纵向抗剪N/mm2745室温横向抗拉N/mm9979低温横向抗拉N/mm8770高温横向抗拉N/mm7035变形量平均值mm0.040.02。 3.2经济指标:自2011年投入以来,共完成260余种隔热铝型材产品的生产,总量达到50925吨,新增工业产值112035万元,新增利税112035万元,解决了120多人的就业,为地方经济发展起到一定的推动作用,对国家节约能源起到重要的意义。
[成果] 1700610221 浙江
TU393 应用技术 结构性金属制品制造 公布年份:2017
成果简介:该项目属于土木建筑领域。随着社会发展,住宅建设面积不断加大,混凝土结构体系带来环境污染和资源浪费,迫切需要抗震性能良好、工业化程度高、质量优异、绿色环保的新型住宅体系。钢结构建筑,因其强度高、工业化生产、质量容易保证、抗震性能优良,成为建筑工业化的必然选择之一。但中国钢结构住宅起步晚,在该项目研究初期,存在结构体系不完善、节点构造不尽合理、围护系统缺失等问题。项目组经过多年的科研攻关和工程实践,解决了相应技术难题,形成了工业化钢结构住宅体系成套的关键技术,取得了自主知识产权,并实现了产业化生产。随着中国对建筑工业化与绿色建筑的大力推进,该项目技术将拥有更广阔的应用前景。 技术内容如下:1、提出了梁柱隔板贯通节点。通过理论和试验研究,验证新型节点的抗震性能,为该节点的设计和施工提供重要技术支撑。2、首创了钢筋桁架楼承板新产品和自动化生产设备。提出了楼承板计算方法,实现了楼板构件机械化生产,提高劳动生产率和产品制作水平,加快了施工速度。编制了产品的生产标准、构造图集以及施工手册,并形成行业和协会标准。3、研发了汉德邦CCA板灌浆墙体。通过大量试验研究了墙体组成材料、连接构造、物理性能、施工工艺等内容,发明了相应的灌浆料,并编制了产品设计图集和施工手册,形成相应企业标准。4、创建了工业化钢结构住宅成套体系。该体系由矩形钢管混凝土框架-支撑、钢板剪力墙或混凝土核心筒、高频焊接H型钢、隔板贯通节点、钢筋桁架楼承板、内外墙体采用CCA板灌浆墙体构成。施工速度快,建筑工业化程度高,资源消耗量低。通过示范工程和项目应用提高其适用性和社会认可度。 专家认为该项目总体达到国际先进水平,其中装配式钢筋桁架楼承板达到国际领先水平。成果应用于武汉世纪家园、安哥拉安居工程(非洲)、格鲁吉亚青奥村酒店(欧洲)、包头万郡大都城(规模最大的商业性钢结构住宅项目,约100万m2)、新疆乌鲁木齐青峰路棚户区改造项目、萧山人才公寓(规模最大的公益性钢结构住宅项目,约65万m2)、鑫桂苑小区钢结构住宅等国内外项目中,近三年获得销售收入约17亿元、上交税收5千多万元、出口创汇约1亿元。经济效益和社会效益显著。 获得发明专利6项,发表论文10篇,主编行业标准2部,成果纳入6部标准,培养了3名企业博士后人员。
[成果] 1700441845 浙江
TS914.35 应用技术 结构性金属制品制造 公布年份:2017
成果简介:快速柔性卷帘门是一种以柔性材料为门帘的卷帘门,兼有快速开闭功能,主要供应生产型企业的生产车间,大型商用建筑的安全通道门等。市场上快速卷帘门还是以传统的加强筋来达到固定门帘、加强抗风效果,存在门体容易受损、不易修复等缺陷。该项目产品克服了现有快速卷帘门抗风效果差、受强风力易损伤、门帘修复成本高等缺点,具有技术含量高、产品性能优越、附加值较高的特点。在技术上处于国内领先水平。快速柔性卷帘门的开发和技术推广对该省快速卷帘门企业的技术创新和可持续发展具有强烈的实践借鉴,对快速卷帘门行业转型升级和可持续发展将直到良好的推动作用。技术说明:产品通过设置带有弹簧的螺栓连接轨道卡件与轨道边框,提高了卷帘门的抗风性能;设置有自动脱落功能的边排链装置,提高了卷帘门的安全性能;采用卷帘门自动修复件,实现了卷帘门脱落后的自动复位。产品在抗风、脱落及复位机构等方面有创新,相关技术已获实用新型专利5件,处国内同类产品领先水平。技术指标:该项目主要研发快速柔性卷帘门的主要技术性能指标如下:边排链、门帘长度尺寸极限偏差:小于等于2mm;帘布及边排链与导轨滑动面的全长:小于等于3mm。在动力电路导线和保护联结电路间施加500Vd.c.时,测得的绝缘电阻不应小于1MΩ:257MΩ(P)。运行噪声:小于等于65dB(A)。门帘耐风压强要求:大于等于637Pa。浙江联政科技评估中心于2015年4月3日在杭州组织召开了由浙江启门科技有限公司开发的“快速柔性卷帘门”新产品鉴定会。鉴定委员会听取了研制工作技术总结、产品检测、科技查新及用户使用等报告,审阅了相关资料。经讨论,形成以下意见:提供鉴定的资料基本齐全、规范、,符合鉴定要求。产品通过设置带有弹簧的螺栓连接轨道卡件与轨道边框,提高了卷帘门的抗风功能;设置有自动脱落功能的边排链装置,提高了卷帘门的安全性能;采用卷帘门自动修复件,实现了卷帘门脱落后的自动复位。产品在抗风、脱落及复位机构等方面有创新,相关技术已获实用新型专利5件,处国内同类产品领先水平。产品经浙江方圆检测集团股份有限公司检测,所测指标符合Q/QM 001-2015标准要求;经用户使用,反映良好,有较好的经济社会效益。
[成果] 1700441916 浙江
TG454 应用技术 结构性金属制品制造 公布年份:2017
成果简介:通过市场调研和客户信息反馈,该公司了解到随着工业自动化程度的不断提高,制造厂商对生产效率提出了更高的要求,为加快生产效率,部分客户提出了减少钎焊时间的要求。药芯、药皮钎料相比普通钎料在焊接过程中将钎剂涂在焊接点上,能达到控制钎剂用量,减少焊接工序的作用。公司通过自主模索,计划针对含银30%的银钎料开发配套钎剂,复合成为药芯银钎料,并进一步开发为药芯扁焊环。为确保钎焊接头在常温下的焊接性能及用户钎焊工艺基本不变,根据钎焊母材为紫铜、黄铜、钢与邦迪管,以及银铜锌相图及室温相的分布相图初步确定合金基体成分比,同时由于银钎剂暴露在空气中时具备较大的吸潮性,不能直接用于药芯钎料的制备,该公司通过改良钎剂,降低了对钎剂保存环境的温湿度要求,使其更易储存。在焊接过程中,扁状焊环和母材接触面积更大,并能使用于高频感应工艺进行焊接,提高了焊接的自动化程度。在客户实际使用中,钎料具有良好的润湿性、铺展性、流动性,制备成新型钎料可用于黄铜、紫铜、钢与邦迪管的高频钎焊,钎焊接头表面光洁,机械强度较高,致密性好。该新品钎焊工艺性能良好,同时满足钎焊自动化的需要。该新品市场应用范围广,广泛适用于制冷、机械、机电、电器、汽车等行业的钎焊。该新品的开发成功,明显地降低了客户的生产成本,深受客户的欢迎。
[成果] 1700680349 福建
TU391 应用技术 结构性金属制品制造 公布年份:2017
成果简介:主要技术内容:2012年公司在前期研发基础上启动“大型建筑金属结构关节轴承节点工作机理研究”课题,提出关节轴承节点这一新型钢结构节点理论,系统研究关节轴承节点结构设计方法、用材选型与性能试验、加工与安装工艺等技术,制定出关节轴承节点设计方法与规范,为建筑金属结构关节轴承节点设计与选型提供理论依据与技术指导,成功突破一系列的关键技术:成对安装角接触(推力)关节轴承节点转动中心协调技术;可滑移向心关节轴承节点结构技术;自润滑关节轴承节点自润滑转移膜成膜机理等。 授权专利情况:项目得到省自然科学基金资助项目立项支持,研究成果获授权发明专利3项,实用新型专利6项,发表学术论文4篇,形成企业标准1份技术经济指标:经上海科学技术情报研究所国际查新结果表明,该项目突破的关键技术在国际上具有新颖性、创造性和先进性:成对安装角接触(推力)关节轴承节点转动中心协调技术,创造性解决了节点转动中心不协调技术难题;在国际上首创可单轴滑移并带自复位功能节点,解决了钢结构在地震等应力作用下滑移后需自动复位的技术难题;首创五自由度双轴滑移向心关节轴承节点,满足大型建筑金属结构多维度应力释放需求;开发的建筑专用自润滑关节轴承衬垫,经德国马格德堡大学权威检测,寿命指标优于国际巨头SKF、INA同类产品,达到国际先进水平。项目研究成果已在钢结构建筑领域得到成功应用,并产生良好的经济效益和社会效益。2012年到2016年共新增销售额7293.5万元,新增利润2177.8万元。 应用推广及效益情况:通过该项目实施,解决了一系列关键的关节轴承节点技术,使公司成为该领域国内唯一的设计生产制造商,并形成技术和市场垄断优势,成为公司新的利润增长点,产生良好的经济效益和社会效益:关节轴承节点对行业的贡献原同济大学常务副校长陈以一在其研究生课程“高等钢结构理论”的“节点分析”课纲中将公司研发的关节轴承节点列入其中,成为一类新型建筑节点,丰富了中国钢结构节点理论知识。且同济大学土木工程学院已联手该司共同申请中国工程建设标准化协会(CECS)制定《建筑用关节轴承节点应用技术规程》。关节轴承节点对中国大型建筑金属结构工程项目的贡献:关节轴承节点凭借其独特的消除面外剪力和附加弯矩的优异特性已成为建筑钢结构领域实施绿色设计与可靠性设计的重要选项,利用该项目研究成果设计和制造的关节轴承节点已先后在新广州电视塔(世界第一高塔)、广州新图书馆(世界第一倾斜度建筑)、上海中心大厦(国内第一高楼)、苏州工业园区体育中心(国内最大跨度体育馆)、国家天文台直径500米FAST射电望远镜(世界最大射电望远镜)、北京新机场(世界第一大机场)等38个大型建筑上成功应用。不仅完美地解决了附加弯矩与面外剪力的技术难题,且有效地降低了工程项目的用钢量,极大地节约用材成本,创造了良好的经济效益和绿色发展的社会效益。
[成果] 1800030114 青海
TU398.2 应用技术 结构性金属制品制造 公布年份:2017
成果简介:集聚型建筑与结构一体化保温体系是将保温板一侧用双层钢丝网架作支撑架,通过插丝穿过保温板并留有一定长度做成集聚网架板,内置于将浇筑的墙体外侧通过保温层分隔,主体结构层与保温层外侧有一定厚的保护层两个独立空间,同时采用φ6钢筋作为锚固连接件,依次先浇筑结构层,随即浇筑保温层外侧的保护层,形成的结构自保温体系。 该体系适用各种寒冷地区和夏热冬暖、夏热冬冷地区有保温隔热、隔声、防火要求的所有剪力墙结构的建筑工程,解决了城市建筑外墙保温技术后期的裂缝、渗水、脱落、着火等问题。集聚型建筑与结构一体化保温体系是将一种永久的技术措施融入墙体中,构成保温层与剪力墙成为一体。实现了墙体改革、建筑节能和建筑工厂化的要求,解决了采用外墙粘贴、外挂产生的裂缝、渗漏、空鼓、脱落、等隐患和寿命短的问题,集保温、防火、抗震、环保、施工周期短、技术成熟先进等优点于一身,并适应中国国情、低价位、低能耗、高品位、安全舒适的建筑节能保温、结构一体化技术。适合现阶段中国提倡的节能、减排、低碳、环保科技生产体系,应用到广泛的建筑行业中,将减少施工和维护护成本,大大提高安全性能,有广阔的市场需求,通过该体系的应用,经济效益较原施工工艺将成倍的增长。 成果达到国内先进水平。
[成果] 1700441491 浙江
TU391.3 应用技术 结构性金属制品制造 公布年份:2017
成果简介:简要技术说明及主要技术性能指标:课题研究背景及意义:该项目以公司开发集成建筑工业化成套技术为背景,在国外先进经验的基础上,并结合中国规范,通过对已有成果的消化吸收及研发创新,形成了交错桁架钢结构体系的应用技术,并将该技术应用于国内首个采用交错桁架钢结构的示范工程中,积累了丰富、可操作的工程经验,产生了良好的经济效益和社会效益。该技术成果在国内首次应用,具有较大的推广应用价值。课题关键技术及创新点:设计方面:研究了在交错桁架结构设计过程中按等刚度原则采用水平交叉支撑代替楼板的设计方法,提出了新型简化计算模型。结构布置方面:提出了在结构纵向框架梁上隔层、隔跨布置立柱,以提高交错桁架结构纵向抗侧刚度的方法。构造方面:提出了一种平面桁架-柱刚度正交全螺栓连接节点;提出了一种在桁架斜杆中灌混凝土以减小斜杆截面从而减小墙厚的方法。工程应用方面:分析了交错桁架结构的层数、柱距、层高、跨度、节间数、长宽比等参数对结构用钢量的影响,优化了结构用钢量,为结构设计及优化提供参考。主要创新技术及与同类技术的国内外比较:交错桁架钢结构体系是一种新型的钢结构体系,是适合多、高层旅馆、公寓等高而窄的建筑的经济的结构形式。该体系具有装配化程度高、施工速度快、经济性好等优势,在美国、加拿大等国家得到了大量的应用。中国自上世纪九十年代开始对该体系研究,研究单位主要集中在高校及科研院所。中国对该结构体系的研究起步较晚,国内尚无关于该体系的工程应用。社会效益和经济效益:公司通过研发创新形成的交错桁架钢结构体系应用技术成果首次应用于国内工程项目中,受到了来自高校、设计院、施工企业以及房地产公司等行业内相关企业的关注,具有很好的示范效应,为推动该类经济、高效的结构体系在中国应用及发展做出贡献。该技术成果成功应用于工程项目,该项目由于采用了交错桁架钢结构体系,较钢框架结构,结构用钢量节约了20%以上;此外,该项目的桁架均在工厂制作并完成组装,桁架整榀运至现场,现场构件种类少、数量少,并且桁架与柱子实现了全螺栓连接,提高了安装效率,大大缩短了施工工期,较钢框架结构工期缩短30%以上。推广应用前景与措施:“交错桁架钢结构体系应用技术研究与示范”是公司基于“绿筑GBS”集成建筑工业化成套技术研发的关键技术问题,通过对已有成果的消化吸收及研发创新,形成的交错桁架钢结构体系的应用技术成果。浙江绿筑集成科技有限公司致力于新型建筑工业化钢结构建筑体系及建筑产品的开发,是一家专注于钢结构建筑领域的行业领先型企业。公司集钢结构建筑设计、研发、销售、制造和施工于一体,确立了以办公建筑、学校建筑、医院建筑及居住建筑为主的钢结构建筑产品体系和与之配套的相关建筑体系,提供包括设计、咨询、制造及施工等相关工程服务。经过短短几年的快速发展,通过不断地技术创新和管理模式创新,公司已经由一家业务单一的小企业成长为一家综合发展的大企业。以母公司为依托,新建1000亩的装配式集成建筑产业园,拥有钢构及多条配套建筑部品的自动化生产线,现以升级成为国家装配式建筑产业基地;同时,公司也是浙江省钢结构装配式集成建筑工程技术研究中心依托单位以及上海市装配式建筑技术集成工程技术研究中心产品推广基地。公司近两年取得了丰硕的科技创新成果:获得发明专利3项、实用新型专利9项、主持浙江省标准1项、参与国家标准和行业标准各1项。公司已完成的代表性研发成果“装配式钢结构工业化集成建筑(绿筑GBS)体系”已应用于鉴湖中学、钱清中学、梅山江商务办公楼以及精工钢构集团新建办公楼等工程项目。该课题在国外先进经验的基础上,结合中国规范,通过对已有成果的消化吸收及研发创新,形成了交错桁架钢结构体系的应用技术,并将该技术应用于国内首个采用交错桁架钢结构的工程--绍兴柯北精工钢构集成建筑产业园区宿舍楼项目中,取得了显著的经济效益和社会效益,该技术成果可广泛应用于宾馆、酒店、公寓及适老等具有内廊的建筑中,具有良好的应用前景。
[成果] 1700441399 浙江
TU391 应用技术 结构性金属制品制造 公布年份:2017
成果简介:简要技术说明及主要技术性能指标:课题研究背景及意义:信息化与建筑业的融合发展已成为建筑业发展的方向,将对建筑业发展带来战略性和全局性的影响。随着新一轮科技创新和产业变革,建筑业需要遵行市场规律、科学管理、推进智能信息化生产与建造体系。而传统钢结构管理方式存在计划排产不合理、工厂库存增多;发货不及时、配套差等;施工进度不合理;验收和交付工作进展缓慢;工厂与现场责任不明确、管理混乱等弊端。该课题致力于通过先进BIM、云计算、物联网、移动互联、数据挖掘等技术,设计并开发一套用于建筑工程进度管理的智能钢结构工厂发货、配套、安装预警全套技术,最终改善钢结构企业信息化程度低、粗放式管理等上述问题,为企业经营与发展提供借鉴和指导。课题关键技术:“钢结构工厂发货、配套、安装预警全套技术”的成功研发大大改善了项目进度管理精细化水平。可视化业务管理功能,保证了工厂生产及发货的配套性,使资源分配更加合理,资源利用率最大化。同时智能监控预警通过事前、事中、事后阶段辅助了管理层对项目的决策。此外数据报表分析功能,解放了统计人员工作量的同时减少了出错率,并降低了管理成本。主要技术创新内容如下:通过条码技术,实现数据映射系统,数据采集系统,数据处理系统和数据预警系统间的构件发货信息传递与反馈,并结合可视化模型,记录钢构件实时要货计划进度。提出一种钢结构发货和配套的检测预警方法,通过生成基于可视化模型的配套预警包,完成对钢构件发货配套实时反馈处理。建立进度实时模型,通过模糊算法逻辑分析,以期在各不确定状态下,实现对进度风险的分析评估。依托基于云智能平台,在空间三维可视化环境下进行钢结构验收申请及验收判定。基于可视化的进度模型,进行合理的要货及计划排产。利用云的大数据分析技术,整合项目全专业模型及其构件属性、要货及发货信息、计划安装及实际安装信息、预警信息等管理数据,快速、准确、高效进行综合对比分析。发现、发明及创新要点:通过物联网与信息化技术,研发了数据映射、采集、处理和预警系统,并结合可视化模型,记录要货计划和实时发货进度。该系统改变了工厂错加工及多加工等状况、减少了构件堆场费用、降低了流动资金占用,提升了项目经济效益。利用可视化三维模型,生成具备安装匹配性原则的配套预警包,实现系统对钢构件配套发货的智能反馈。使工厂能及时直观地了解漏发、错发的钢构件,提高了制造工厂和施工现场的信息化管理水平,达到了精细化管理目的。提出将实际进度数据作为数据分析来源,建立数据分布图形,并进行数据K-S检验研究,用隶属关系提取特征模糊规律,通过模糊算法逻辑推理完成工程进度计划评估。依托基于云智能平台,在空间三维可视化的虚拟环境下进行钢结构验收申请及验收判定,并通过不同色彩表达验收结果及状态。依托可视化进度模型,进行要货计划和生产计划的制定与下发,反馈与交互,在保证了要货计划正确性的同时,可根据要货构件的安装流程顺序或施工工艺原则,制定配套计划,保证工厂生产及发货的配套性,合理配置资源,节约成本。通过云计算技术,将工程信息采集、存储、分析应用迁移到互联网上,利用整合后的数据,预测工程进度,评估工程质量,为企业管理决策提供数据依据和支持。推广应用前景与措施:钢结构工厂发货、配套、安装预警全套技术是一项复杂的系统工程,它结合了先进的BIM、云计算、物联网、移动互联、数据挖掘等技术。该系统利用信息化手段将工厂和现场连成一个有机整体,使进度管理更具前瞻性,做到工程消耗有依据、预警有监测、管理有规范。该课题的研究应用使企业项目运营市场化、管理网络化、决策智能化,有效降低企业、社会耗能成本,同时又契合国家大力推广建筑工业化、信息化绿色集成建筑政策,为推动国内装配式集成建筑建设提供辅助效应,促进国内建筑行业的“又好又快”信息化发展。该课题相关技术已完成了内部测试,并在多个项目成功应用,如绿色集成建筑科技产业园、中航o国际航空城展示中心、澳大利亚希尔顿酒店、阿斯塔纳新国际机场等为代表的多个项目,受到了业主及业内人士的好评。钢结构工厂发货、配套、安装预警全套技术还在北京新机场旅客航站楼及综合换乘中心项目中加以应用,该项目是国家重点工程,工程规模大、系统复杂、进度要求高,作为在建的全球最大机场航站楼,将促使该课题技术成果具有扩散和辐射作用。
[成果] 1700470130 北京
TM753 应用技术 结构性金属制品制造 公布年份:2017
成果简介:该成果属于输配电工程领域,涉及地基基础工程和软件工程专业。 杆塔基础是电网结构的重要组成部分,也是电网安全运行的基本保障。中国杆塔基础设计理论及方法源于前苏联,相关标准制定时中国输电线路最高电压等级尚发展到500kV,并且以常规地质地形条件为主。近年来,随着中国特(超)高压电网的快速发展,电压等级越来越高,线路走廊地质地形条件日趋复杂,传统的计算方法、工程技术方案以及设计手段已无法满足大荷载、复杂地质地形杆塔基础的设计需求,而对于大批量设计成果尚无有效的管理措施和手段,由此造成现有设计技术手段与快速发展的电网建设严重不均衡。为了满足以上电网发展的新需求,亟待开展大荷载、复杂地质地形条件下杆塔设计方法的理论研究,立足服务于杆塔基础技术规范的制(修)订,通过消化吸收现有技术,结合自主创新,进一步完善杆塔基础设计方法和技术,研制出与之匹配的软件系统。 该项目源于国家电网公司十一五重大科技项目《输变电工程地基基础关键技术研究框架》中的相关课题,是国内产学研结合历时10年自主开发拥有自主知识产权的科研成果,解决了理论研究和设计方法、技术标准、软件产品、工程推广应用等关键技术问题。该项目提出一套系统的原状土杆塔基础稳定性设计方法体系以及斜坡地形条件下的工程技术方案,解决了长期困扰和制约中国输电线路行业中原状土基础工程应用的理论和设计难题,相关成果已成功应用在2项行业标准和4项企业标准制(修)订中;创新性地提出以输电线路工程为对象的杆塔基础设计新理念,并研发出集杆塔基础选型设计与优化、多种型式成果输出以及设计成果管理于一体的软件系统。该软件产品于2011年通过鉴定,2012年正式市场化,已出售以国网北京经研院、华北电力设计院、北京院为代表的28家省级及以上设计单位,在国内电力设计院的设计软件市场占有率达到90%,创造经济效益千余万元。 该项目获软件著作权18项,制订标准6部,撰写专著1部,发表论文10余篇。以程予恕院士为代表的专家鉴定组认为“成果提升了杆塔基础的理论和设计水平,达到国际领先水平”。项目成果已在鲁家山垃圾焚烧发电厂110kV、海淀500kV等京区输电工程中得到应用,大大减少了材料成本和土方开挖,同原设计相比节省投资千余万元,同时保护了环境,为京津冀地区的雾霾治理和环境保护做出了贡献。该项成果的推广对提升中国杆塔基础理论研究水平、加快杆塔基础设计技术标准的发展以及科研成果的产品转化具有重要意义。
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