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專家學(xué)者滬上解密上海中心大廈工程關(guān)鍵技術(shù)

2024年07月18日16:27 | 來源:人民網(wǎng)-上海頻道
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人民網(wǎng)上海7月18日電(沐一帆) 日前,全國科技大會、國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會、兩院院士大會在京召開。2023年度國家科學(xué)技術(shù)獎同步揭曉,“上海中心大廈工程關(guān)鍵技術(shù)”項目榮獲國家科學(xué)技術(shù)進步獎二等獎。近日,上?,F(xiàn)代建筑科技館邀請上海建工集團首席專家龔劍教授、同濟大學(xué)建筑設(shè)計研究院總工程師丁潔民教授以及曾任上海中心大廈公司總經(jīng)理的顧建平教授三位專家到場作主旨報告,分享該項目從擘畫藍圖到設(shè)計施工的各個核心環(huán)節(jié)。

“我們不是在蓋一棟房子,我們是在建造一座垂直的城市?!鳖櫧ㄆ皆诂F(xiàn)場強調(diào)。上海中心大廈建筑面積約58萬平方米,集成了辦公、酒店、餐廳、文旅、黨群服務(wù)等多種功能,卻只占用3公頃土地,如同“豎起來的外灘”。而將概念轉(zhuǎn)化落地的,是一系列攻克六百米級超高層建筑難題的關(guān)鍵技術(shù),據(jù)顧建平介紹,在“上海中心大廈工程關(guān)鍵技術(shù)”項目中,13大項研究成果總體達到國際先進水平,而其中8大項成果甚至達到了國際領(lǐng)先水平。

不僅要“領(lǐng)先”,更要“創(chuàng)新”。此次報告會上,這樣兩個詞頻頻出現(xiàn)——“首創(chuàng)”和“率先”。顧建平在報告中介紹,上海中心大廈項目首創(chuàng)電渦流技術(shù)阻尼器,減少建筑高區(qū)搖晃加速度40%;首創(chuàng)設(shè)計了“外柔內(nèi)剛”的雙層巨型結(jié)構(gòu)體系,通過約束釋放、變形吸收實現(xiàn)了2萬多塊曲面玻璃幕墻的變形協(xié)同;率先在軟土350米以上超高層采用鉆孔灌注樁,較鋼管樁節(jié)約造價60%;率先應(yīng)用新型模架造樓裝備技術(shù),全面提升了復(fù)雜結(jié)構(gòu)適應(yīng)性。

技術(shù)“硬核”的同時,上海中心大廈項目在低碳環(huán)保方面也交出了一份令人滿意的答卷。在超高層建筑領(lǐng)域,上海中心是全球首棟中國綠色三星和美國LEED-CS鉑金級雙認證的最高等級綠色建筑。通過建筑本體的綠色創(chuàng)新以及綠色集成技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用,其地下空間利用可達建筑占地面積的14倍,綜合節(jié)水率達43%,節(jié)能率達54.3%,年減少碳排放達2.5萬噸。

在外結(jié)構(gòu)方面,上海中心大廈項目還創(chuàng)新了超高層巨型結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)鍵技術(shù),這是我國首次在600米級超高建筑中采用“巨型框架-核心筒-伸臂桁架”的主體結(jié)構(gòu)體系。丁潔民指出,作為我國首棟600米以上高樓,上海中心大廈以“中震彈性,大震可修”為抗震設(shè)計原則,地上核心筒墻體最大厚度為1200毫米,采用單層鋼板剪力墻,滿足大震下的延性及承載力要求。

上海中心大廈外幕墻螺旋上升扭轉(zhuǎn)120度的建筑外觀十分吸引眼球,為何是120度?丁潔民解釋,這一選擇是建筑美學(xué)與風(fēng)工程找形雙重考量下的結(jié)果。上海中心大廈創(chuàng)新性地采用了體形扭轉(zhuǎn)、圓弧倒角、楔形立面的綜合氣動優(yōu)化技術(shù),120度旋轉(zhuǎn)向上收分的外形設(shè)計為大樓降低了24%的風(fēng)載荷,可有效抵御臺風(fēng)影響。

在建造施工方面,“中國建造”的金字招牌也為世界超高工程建設(shè)貢獻了智慧。超高層建筑建造包含樁基及基坑工程、混凝土施工、鋼結(jié)構(gòu)施工等多個階段,每一階段都面臨不同的技術(shù)難題。龔劍介紹,上海中心大廈動工之前,在軟土地基上建造超過350米高度的超高層建筑工程中,尚無一例采用鉆孔灌注樁。項目團隊通過大量的研究和現(xiàn)場試驗,研發(fā)了一體化注漿技術(shù)及成套裝備新工藝,成功支撐起重達85萬噸的摩天大樓,證明了鉆孔灌注樁能夠用于建造500米、600米級的超高層建筑。龔劍在報告中指出:“我們的樁孔垂直精度高達1/150以上,較國家標(biāo)準(zhǔn)值1/100提高了50%,鉆孔樁的造價較鋼管樁節(jié)約60%,上海中心大廈的率先成功實踐,為我國軟基摩天大樓采用鉆孔樁奠定了基礎(chǔ)。”同時,針對軟土地基規(guī)模最大的明挖自立式圓形基坑真圓控制難題,項目團隊通過三維計算方法、明挖順作控制穩(wěn)定和變形技術(shù)等相關(guān)研發(fā),實現(xiàn)了圓形基坑剛深比186指標(biāo)國際領(lǐng)先的應(yīng)用成效。

從左至右:龔劍教授、丁潔民教授、顧建平教授

報告結(jié)束后,三位專家還與來自華建集團、同濟規(guī)劃院、上海園林院等單位的專家學(xué)者及建筑建材行業(yè)企業(yè)代表就超高層工程的關(guān)鍵技術(shù)進行了研討與交流。

上海中心大廈工程總計凝聚了4300多名建設(shè)者、500余家參建單位的辛勤汗水和智慧結(jié)晶,將沒有先例可循化為了促進科學(xué)技術(shù)進步的契機。三位專家袒露,作為科研人員,他們渴望挑戰(zhàn)那些看似難以逾越的難題,因為一旦能夠克服這些挑戰(zhàn),將會激發(fā)出技術(shù)領(lǐng)域的巨大飛躍與革新,為行業(yè)的未來發(fā)展開辟出嶄新的道路。

此次報告會正式拉開了“現(xiàn)代建筑科技”系列學(xué)術(shù)活動的帷幕,后續(xù),上?,F(xiàn)代建筑科技館將不斷邀請專家學(xué)者分享前沿科技成果與寶貴經(jīng)驗,共同構(gòu)建一個多維度、深層次的交流與合作空間,為構(gòu)建可持續(xù)的建筑未來貢獻力量。

(責(zé)編:沐一帆、軒召強)

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