2023国家科学技术进步奖提名项目公示.docx

2023年度国家科学技术进步奖提名项目公示一、项目名称大型困难高层建筑组合结构高效抗震体系及关键技术二、住房城乡建设部提名看法该项目针对超大跨度的超大转换平台高层建筑组合结构和 超高层建筑组合结构抗震设计中具有挑战性的高效抗震体系及 其设计理论与关键技术问题，进行了系统的试验、理论、设计及 建立关键技术探讨。项目形成了大型困难高层建筑组合结构基于 性能的抗震设计理论及关键技术；提出了多筒支承超大跨度转换 平台高层建筑组合结构高效抗震体系，研发了底部超大平台-上 部高层住宅群高效抗震体系；发展了超高层异形截面巨型组合柱 框架-组合核心筒高效抗震体系，研发了超高层异形截面钢管混 凝土柱框架-组合核心筒高效抗震体系；独创了系列与高效抗震 体系匹配的高性能抗震和消能减震构件；研发的大型困难高层建 筑组合结构高效抗震体系及高性能抗震和消能减震构件，抗震效 果好，性价比合理，可显著提高结构的抗震实力。探讨成果在多 项标记性大型困难高层建筑中胜利应用，社会经济效益显著。提名该项目为国家科技进步奖二等奖。三、项目简介该项目属土木建筑工程技术领域。在国家自然科学基金重点 项目和北京市科技安排重大项目等资助下，针对水平超大跨度转 换平台高层建筑组合结构和竖向超高层建筑组合结构抗震设计 中，遇到的具有挑战性的高效抗震体系及其设计理论与关键技术七、主要完成人状况排序姓名主要贡献工作单位完成单位技术职称行政职务1曹万林项目总负责人，主持了该项目的总体探讨和实施。主持 了创新点2、创新点3的探讨，合作主持了创新点1的探 讨。研发了高效抗震体系，独创了多种抗震和消能减震 构件及节点，系统进行了结构及构件抗震性能试验、理 论及关键技术探讨，为本项目关键技术研发与应用做出 了突出贡献。北京工业高校北京工业高校教授无2吕西林主持完成了本项目国家自然科学基金重点项目。合作主 持了创新点2、创新点3的探讨，参与了创新点1的探讨， 研发了高效抗震体系，独创了消能减震构件，系统进行 了结构及构件抗震性能试验、理论及关键技术探讨，为 本项目关键技术研发与应用做出了突出贡献。同济高校同济高校教授无3王立长作为本项目技术研发核心成员，主持了创新点1的探讨， 合作主持了创新点2、创新点3的探讨，参与了创新点4 的探讨。研发了高效抗震体系，独创了高性能节点，主 持了多项重大工程的抗震设计，系统进行了结构及构件 抗震性能试验、理论及关键技术探讨，为本项目关键技 术研发与设计做出了突出贡献。大连市建筑设 计探讨院有限 公司大连市建筑设 计探讨院有限 公司教授级高 工总工4蒋欢军作为本项目技术研发核心成员，参与了创新点1、创新点 2、创新点3的探讨。探讨了高效抗震体系，独创了消能 减震构件，进行了结构及构件抗震性能试验、理论及关 键技术探讨，为本项目关键技术研发与应用做出了重要 贡献。同济高校同济高校教授副院长排序姓名主要贡献工作单位完成单位技术职称行政职务5董宏英作为本项目技术研发核心成员，参与了创新点1、创新点 2、创新点3的探讨。探讨了高效抗震体系，独创了抗震 构件，进行了结构及构件抗震性能试验、理论及关键技 术探讨，为本项目关键技术研发与应用做出了重要贡献。北京工业高校北京工业高校教授无6钱稼茹作为本项目技术研发核心成员，参与了创新点1、创新点 2、创新点3的探讨。探讨了高效抗震体系，进行了结构 及构件抗震性能试验、理论及关键技术探讨，为本项目 关键技术研发与应用做出了重要贡献。清华高校清华高校教授无7刘鹏作为本项目技术研发核心成员，参与了创新点2、创新点 3的探讨。合作主持了多项重大工程的抗震设计，进行了 结构及构件抗震理论及关键技术探讨，为本项目关键技 术研发与设计做出了重要贡献。奥雅纳工程询 问（上海）有限 公司奥雅纳工程询 问（上海）有限 公司英国特许 工程师总工8张建伟作为本项目技术研发核心成员，参与了创新点1、创新点 2、创新点3的探讨。探讨了高效抗震体系，独创了抗震 构件，进行了结构及构件抗震性能试验、理论及关键技 术探讨，为本项目关键技术研发与应用做出了重要贡献。北京工业高校北京工业高校教授系主任9周光毅第9完成人。作为本项目技术研发核心成员，主持了创新点4的系统 探讨工作，参与了创新点1的探讨。主持了大连国际会 议中心重大工程的建立，为本项目关键技术研发与应用 做出了重要贡献。中国建筑第八 工程局有限公 司中国建筑第八 工程局有限公 司高工无10万红宇第10完成人。作为本项目技术研发的核心成员，参与了创新点1、创新 点3的探讨。主持了部分重大工程的抗震设计探讨，为 本项目关键技术研发与应用做出了重要贡献。北京市建筑设 计探讨院有限 公司北京市建筑设 计探讨院有限 公司教授级高 工无八、主要完成单位及创新推广贡献1 .北京工业高校，第1完成单位。主持了本项目的探讨工作。结合重大工程，进行了系统的结 构及构件抗震性能试验、设计理论及关键技术探讨；研发了高层 建筑组合结构高效抗震体系；独创了系列高性能抗震和消能减震 构件；提出了性能化设计方法与关键技术。在多筒支承超大转换 平台高层组合结构高效受力体系、底部超大平台-上部高层住宅 群结构高效抗震体系、新型构造高性能巨型组合柱框架体系、多 重组合剪力墙核心筒高效抗侧力体系、异形截面钢管混凝土柱框 架体系及关键技术探讨等方面，实现了重要创新与发展，为本项 目关键技术研发和标记性创新成果的工程应用做出了突出贡献。2 .同济高校，第2完成单位合作主持了本项目的探讨工作。结合重大工程，进行了系统 的结构及构件抗震性能试验、设计理论及关键技术探讨；研发了 高层建筑组合结构高效抗震体系；独创了高性能抗震和消能减震 构件；提出了性能化设计方法与关键技术。在底部超大平台-上 部高层住宅群结构高效抗震体系、新型构造高性能巨型组合柱框 架体系、多重组合剪力墙核心筒高效抗侧力体系、异形截面钢管 混凝土柱框架体系及关键技术探讨等方面，实现了重要创新与发 展，为本项目关键技术研发和标记性创新成果的工程应用做出了 突出贡献。3 .大连市建筑设计探讨院有限公司，第3完成单位合作主持了本项目的探讨工作。结合重大工程，进行了系统 的结构及构件抗震性能试验、设计理论及关键技术探讨；研发了 高层建筑组合结构高效抗震体系；独创了高性能节点；提出了性 能化设计方法与关键技术。在多筒支承超大转换平台高层组合结 构高效受力体系、新型构造高性能巨型组合柱框架体系、多重组 合剪力墙核心筒高效抗侧力体系、异形截面钢管混凝土柱框架体 系及关键技术探讨等方面，实现了重要创新与发展，主持了多项 重大工程设计，为本项目关键技术研发和标记性创新成果的工程 应用做出了突出贡献。4 .清华高校，第4完成单位结合重大工程，进行了系统的结构及构件抗震性能试验、设 计理论及关键技术探讨；研发了高层建筑组合结构高效抗震体 系；探讨了抗地震倒塌理论，提出了性能化设计方法与关键技术。 在新型构造高性能组合柱体系、多重组合剪力墙核心筒高效抗侧 力体系、异形截面钢管混凝土柱框架-组合核心筒体系及关键技 术探讨等方面，实现了重要创新与发展，为本项目关键技术研发 和标记性创新成果的工程应用做出了重要贡献。5 .奥雅纳工程询问（上海）有限公司，第5完成单位结合重大工程，合作进行了系统的结构及构件抗震性能试 验，开展了设计理论及关键技术探讨；研发了高层建筑组合结构 高效抗震体系；提出了性能化设计方法与关键技术。在新型构造 高性能巨型组合柱框架体系、多重组合剪力墙核心筒高效抗侧力 体系、异形截面钢管混凝土柱框架-组合核心筒体系及关键技术 探讨等方面，实现了重要创新与发展，主持了多项重大工程设计, 为本项目关键技术研发和标记性创新成果的工程应用做出了重 要贡献。6 .中国建筑第八工程局有限公司，第6完成单位以大连国际会议中心项目实施为载体，进行了较系统的施 工技术探讨，研制了多维型钢结构相贯节点、连体式铸钢球较支 座、自平衡模板体系、多重组合构件连接工艺、弯扭构件加工设 备、钢结构隔声基座、钢-砂混合隔声构造工艺等，并通过仿真 计算和BIM技术应用，解决了困难钢结构制作、安装、卸载等系 列建立技术难题，形成多项关键建立技术，并实施了该重大工程 的胜利精确建立。7 .北京市建筑设计探讨院有限公司，第7完成单位结合重大工程，合作进行了系统的结构及构件抗震性能试 验，开展了设计理论及关键技术探讨；研发了高层建筑组合结构 高效抗震体系；提出了性能化设计方法与关键技术。在底部超大 平台-上部高层住宅群结构高效抗震体系、多重组合剪力墙核心 筒高效抗侧力体系及关键技术探讨等方面，实现了重要创新与发 展，主持了重大工程设计，为本项目关键技术研发和标记性创新 成果的工程应用做出了重要贡献。九、完成人合作关系说明曹万林负责的北京市科技安排重大项目“大型困难高层建筑 抗震关键技术探讨与示范”（项目编号：D09050600370000）中， 吕西林、王立长、蒋欢军、董宏英、钱稼茹、张建伟为主研人， 共同进行了结构及构件抗震性能试验、理论和设计方法探讨，并 合作完成了多项工程示范；在该项目工程示范中，结合天津H7 大厦抗震设计关键技术的研发，与刘鹏合作进行了试验、理论和 关键技术探讨；结合平西府地铁底部超大平台-上部高层住宅群 结构抗震关键技术的研发，与万红宇合作进行了试验、理论和关 键技术探讨。王立长、刘鹏、万红宇负责了部分示范工程的设计。吕西林负责的国家自然科学基金重点项目“强地震作用下超 高层建筑损伤机理及破坏全过程探讨”（基金编号：90815029） 中，曹万林、蒋欢军、董宏英为主研人，张建伟参与了项目探讨, 共同完成了试验、理论和关键技术探讨。周光毅主持了 “大连国际会议中心工程施工关键技术探讨与 应用”项目，王立长主持了 “大连国际会议中心结构关键设计理 论与技术”项目，这两个项目团队相互协作，协同攻关，实现了 该重大工程的胜利设计与精确建立。王立长、曹万林、周光毅、董宏英、张建伟等共同完成的项 目“多筒超大转换平台高层建筑组合结构设计与建立关键技术”, 获2023年度华夏建设科学技术一等奖。曹万林、吕西林、王立长、董宏英、蒋欢军、钱稼茹、刘鹏、 张建伟、万红宇等共同完成的项目“困难高层建筑高效抗震结构 体系设计与建立关键技术”，获2023年度华夏建设科学技术一等奖。完成人合作关系状况表序号作式 合方合作者 （项目排名）合作时间合作成果证明 材料备注1共同 获奖曹万林（排名1）、 吕西林（排名2）、 王立长（排名3）、 董宏英（排名4）、 蒋欢军（排名5）、 钱稼茹（排名6） 刘鹏（排名7）、 张建伟（排名9）、 万红宇（排名15）2023. 1-2023. 122023年华夏建 设科学技术奖 一等奖获奖 证书2共同 获奖王立长（排名1）、 曹万林（排名2）、 周光毅（排名4）、 董宏英（排名5）、 张建伟（排名14）2023. 1-2023. 62023年华夏建 设科学技术奖 一等奖获奖 证书问题，进行了大量系统的试验、设计理论与方法探讨，突破了技 术瓶颈，形成了性能化设计理论与关键技术，并胜利用于重大工 程。主要创新：L研发了超大平台高层建筑组合结构高效抗震体系及关键 技术。（1）提出了多筒支承超大转换平台高层建筑高效抗震体系, 独创了多种高性能抗震和消能减震构件；将创新的多重组合筒体 体系、变厚度中空钢桁架大跨长悬挑转换平台体系、稀疏支座困 难曲面大跨长悬挑屋架体系、异型折板曲面框架外围护体系有机 组合，构成了高效结构体系，提出了结构抗震、抗风、超大平台 振动与限制及温度作用下的性能化设计理论与关键技术，支撑了 大型标记性建筑大连国际会议中心的结构设计。（2）研发了底部 超大平台-上部高层住宅群结构高效抗震体系及关键技术，解决 了地铁枢纽等超大平台上建立高层住宅群的抗震技术难题，支撑 了大型生命线工程平西府地铁超大平台-高层住宅群结构的抗震 设计。2 .发展了超高层建筑组合结构高效抗震体系及关键技术。 （1）试验发展了超高层异形截面巨型组合柱框架-核心筒结构高 效抗震体系及关键技术，独创了多种高性能抗震构件，解决了超 大异形截面巨型组合柱框架、巨型支撑、多重组合核心筒高效匹 配受力体系抗震设计技术难题。（2）研发了超高层异形截面钢管 混凝土柱框架-多重组合核心筒高效抗震结构体系及关键技术， 独创了高性能多重组合剪力墙系列，它将钢板剪力墙、钢桁架、 钢管混凝土与混凝土剪力墙不同抗侧力体系和型钢与混凝土不 同特性材料多重优势组合，实现了多重组合剪力墙核心筒技术的新突破。3 .发展了高层建筑组合结构高效抗震体系性能化设计理论 与方法。结合重大工程，进行了系统的结构及构件受力性能试验 探讨，建立了符合新型构件构造特点的承载力模型、复原力模型 和高精度有限元分析模型；提出了基于多尺度耦合单元的整体结 构高效数值仿真方法；提出了困难高层建筑倒塌数值模拟方法； 建立了多层次地震损伤模型；提出了考虑地震累积损伤的多层次 多目标性能化设计方法；形成了大型困难高层建筑组合结构高效 抗震体系性能化设计理论与方法。4 .研发了多筒支承超大跨度转换平台高层建筑绿色建立关 键技术。结合大连国际会议中心的建立，完成了系统的建立工艺 试验和精确建立技术的探讨，解决了该重大工程系列建立技术难 题，支撑并实施了该重大工程的胜利精确建立。该项目授权国家独创专利54项、好用新型专利29项、软 件著作权5项、省部工法2项；学术论文253篇，其中SCI收录 50篇、EI收录109篇，专著1部；探讨成果通过省部级成果鉴 定3项，鉴定结论：综合国际先进，部分成果国际领先；获华夏 建设科学技术奖一等奖2项。探讨成果在多项标记性大型困难高层建筑中胜利应用，社会 经济效益显著。1 .学问产权(1)获得国家独创专利授权54项、好用新型专利29项、软件著作权5项、省部级工法2项。(2)发表学术论文253篇(SCI收录50篇，EI收录109篇);专著1部。2 .项目验收评价(1)北京市科委组织的北京市科技安排重大项目“大型困难 高层建筑抗震关键技术探讨与示范”(项目编号： D09050600370000)验收会专家看法：“探讨成果综合达到国际 先进水平，部分成果达到国际领先水平。课题已完成任务书所规 定内容，达到验收标准，专家组一样同意建议该课题通过验收。”(2)国家自然科学基金委组织的重大探讨安排重点项目“强 地震作用下超高层建筑损伤机理及破坏全过程探讨”(项目编号： 90815029)验收会专家看法：“揭示了结构地震破坏和倒塌的物 理机制，发展了相应的数值模拟和模型试验技术，取得了一系列 有创新意义和应用前景的探讨成果。”3 .技术成果鉴定(1)辽宁省组织的科技成果鉴定辽宁省于2023年1月11日组织鉴定的“大连国际会议中 心结构关键设计理论与技术”成果(辽科鉴字20231号)。沈 士钊院士等鉴定委员会专家评价：提出并系统研发了 “变厚度中 空钢桁架承重大跨长悬挑转换平台水平受力体系”、“多重组合竖 向抗侧力体系”、“稀疏支座困难曲面大跨长悬挑屋架受力体系”、 “异形折板曲面外围护结构桁架体系”，并研发了“相容性节点， 使四种体系相互支撑，有机组合，构成了合理受力、性能优良、 满意工程设计要求的整体空间结构；提出并研发了内藏竖向钢桁 架与钢板混凝土组合筒体、多腔体钢管斜扁柱、强化型K形钢桁 架节点、软钢耗能节点、相容性球较节点等构造合理的新型抗震 和消能减震构件，并进行了系统的试验和理论探讨，给出了设计 方法与构造措施；针对该大型困难结构体系提出了包括抗震、抗 风、抗温度作用、抗火、抗腐蚀、抗连续倒塌以及运用舒适度等 内容的性能化设计的思想和要求，并进行了全面、系统的理论分 析，有效解决了整体结构服役期间平安运用中的各项关键问题； 基于施工全过程的仿真分析，对施工方案进行了优化，为精确施 工供应了重要技术支撑；取得了具有多项自主学问产权的系统成 果，实现了大型困难建筑结构体系的重大创新，工程应用效果良 好，社会经济效益显著，具有重要的借鉴推广价值。探讨成果总 体上达到了国际先进水平，其中研发的四种受力体系组合技术成 果达到国际领先水平。(2)教化部组织的科技成果鉴定教化部于2023年12月22日组织的“困难高层建筑组合结 构高效抗震体系理论与技术”成果(鉴字教NF2023第028 号)。周福林院士、汪大绥教授等鉴定委员会专家评价：探讨并 发展了 “超大困难截面多腔体钢管混凝土巨型柱框架结构抗震体 系”、“型钢混凝土组合柱框架-内藏钢板四重组合核心筒抗震体 系”、“底部困难截面型钢混凝土组合柱大空间框架-上部混凝土 剪力墙结构抗震体系”，形成了各种多重优势组合的高效抗震结 构体系；探讨并发展了 “异形截面多腔体钢管混凝土巨型柱、多 重组合剪力墙、多重组合核心筒、钢管混凝土叠合柱边框内藏钢 板及钢桁架联肢剪力墙、连排型钢混凝土组合柱带软钢耗能键剪 力墙、工形截面内藏桁架双钢板剪力墙、工形截面多腔体双钢板 剪力墙、斜钢支撑混凝土组合连梁、软钢-铅组合耗能节点、复 合钢管混凝土柱”等多种构件，具有良好的抗震和消能减震性能; 为所提出的新型结构体系建立了较系统的抗震设计理论，包括： 考虑新型组合构件构造特点的承载力计算模型和复原力模型，计 算结构整体性能与局部破坏的多尺度单元耦合模型，消能减震构 件的数值分析模型，基于位移的设计理论等。该项目探讨系统深 化，取得了多项创新性成果，并在大型工程中胜利应用，获得明 显社会和经济效益，具有重大的工程价值和应用前景。探讨成果 总体上达到国际先进水平，其中“异形截面多腔体钢管混凝土巨 型柱”、“多重组合剪力墙”、“软钢-铅组合耗能节点”达到国际 领先水平。(3)中国建筑股份有限公司组织的科技成果鉴定中国建筑股份有限公司于2023年4月19日组织鉴定的“大 连国际会议中心工程施工关键技术探讨与应用”成果。石永久教 授、刘树屯教授等鉴定委员会专家评价：通过对困难空间钢结构 节点的设计优化，胜利研制出多维型钢结构相贯穿节点及连体式 铸钢球较支座，解决了困难空间结构多型材、多方向、不同面集 中交汇困难节点的施工难题；针对大体量组合结构特点，研制出 自平衡模板体系、钢筋与劲性柱连接耳板构造及钢板剪力墙拉筋 作法，解决了大截面高倾斜度劲性型钢柱模板支设、劲性结构中 钢骨与钢筋连接的施工难题；通过研制弯扭构件加工工艺和单边 固定双较轴压弯设备，解决了宽翼缘窄腹板弯扭钢柱加工制作、 箱型构件内隔加劲板的焊接难题；针对施工期间结构空间困难、 变形大、限制检测难度高的特点，通过仿真计算及BIM技术应用,解决了困难钢结构制作、安装与分区分级等距不同步卸载的技术 难题；通过运用三维扫描测量定位、模型校核、调整及深化设计 排版等技术，解决了造型困难建筑中的铝板饰面施工难题；研制 的钢结构隔声基座和钢-沙混合隔声构造施工工艺，解决了剧场 钢结构的隔声难题；该成果在实际工程中得到了胜利应用，保证 了施工质量和平安，提高了工效，取得了显著的社会和经济效益; 探讨成果总体达到国际先进水平，其中“多杆件H型钢困难节点的深化设计与施工技术”和“大悬挑与大倾斜度钢结构施工技术”达到国际领先水平。4 .曾获科技嘉奖状况(1)项目“多筒超大转换平台高层建筑组合结构设计与建立关键技术”，荣获2023年度华夏建设科学技术奖一等奖。(2)项目“困难高层建筑高效抗震结构体系设计与建立关键技术”，荣获2023年度华夏建设科学技术奖一等奖。五、推广应用状况本项目研发的大型困难高层建筑组合结构高效抗震体系及 其高性能抗震和消能减震构件设计理论与关键技术，已在超大平 台高层建筑组合结构和超高层建筑组合结构抗震设计中应用，显 著提高了大型困难高层建筑的抗震实力，对减轻地震灾难、爱护 人民生命财产平安，具有重大的工程价值，经济效益明显，社会 效益巨大，应用前景广袤。六、主要学问产权证明书目（不超过10项，前3项为核心学问产权）:序号学问产权 类别学问产权详细名称国家授权号授权日期证书 编号权利人独创人利效态 专有状1独创专利钢管混凝土叠合柱边框 内藏钢板及钢桁架联肢 剪力墙中国ZL202310259460. 52023-08-10821979北京工业高 校曹万林，张云鹏， 张建伟，王立长有效 专利2独创专利钢管混凝土-开洞钢板- 混凝土组合剪力墙及其 制作方法中国ZL202310239395. 52023-11-24702754北京工业高 校曹万林，张建伟， 杨亚彬，张文江， 彭斌，董宏英有效 专利3独创专利同时满意空间不同方向 约束要求的结构节点（一）中国ZL202310010128. 82023-07-20810449大连市建筑 设计探讨院 有限公司王立长，曲鑫番， 王国雷，姜拥军， 温海林，李东方有效 专利4独创专利叠合边框-钢撑-混凝土 组合剪力墙及其制作方 法中国ZL202310239391.72023-05-04772396北京工业高 校曹万林，张文江， 张建伟，杨亚彬， 董宏英，周中一有效 专利5独创专利一种软钢-铅组合剪切 耗能节点中国ZL202310180028. 72023-05- 04773545北京工业高 校曹万林，沈松，王 立长，耿海霞有效 专利6独创专利同时满意空间不同方向 约束要求的结构节点 （二）中国ZL202310010151.72023-09-14838482大连市建筑 设计探讨院 有限公司王立长，曲鑫番， 王国雷，姜拥军， 温海林，李东方有效 专利7独创专利多腔钢管混凝土叠合柱 及其制作方法中国ZL202310152439. 82023-07- 04996869北京工业高 校曹万林，彭斌，张 建伟有效 专利序号学问产权 类别学问产权详细名称国家授权号授权日期证书 编号权利人独创人利效态 专有状8独创专利一种带钢筋笼多腔体钢 管混凝土柱及实施方法中国ZL202310019499.02023-08-172180893北京工业高 校张建伟，胡建华， 曹万林，杨光，罗 晓旭有效 专利9独创专利一种粘弹性-软钢剪切 型组合耗能器中国ZL202310128493. 22023-2-171954551同济高校吕西林，朱奇云有效 专利10独创专利一种组合式高层结构消 能减震加强层中国ZL202310015016. X2023-1-252356523同济高校蒋欢军，祝玉龙有效 专利