广州塔(英语:Canton Tower)又称广州新电视塔,昵称小蛮腰。

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广州塔荣获国家科学技术进步二等奖

2017-01-09

201719日,在技术研究、技术开发、基础创新等领域代表国家最高荣誉的“国家科学技术进步奖”在北京人民大会堂正式颁布表彰。广州塔凭借先进的建造技术荣获国家科学技术进步二等奖。

广州塔的落成改写了多项历史记录,超高、扭转、偏心、透空、收腰等结构特征给建造过程带来了前所未有的难度,但她的精彩正是在于她克服了所有的工程建筑难度。以原创新技术为主的超高复杂结构设计技术、超高复杂结构施工技术、超高扭偏结构体系施工运营监测控制技术形成了关键技术突破,通过成功应用达到了高标准的工期、质量、安全建造目标,是21世纪建筑史一个新的里程碑。

广州塔荣获国家最高荣誉是实至名归的,她是广州的奇迹,更是世界的奇迹,她体现了广州这座国际化大都市朝着现代化、科技化的方向跃进的雄心与实力。

 

附:1、项目介绍

2、广州塔工程关键技术

广州塔工程关键技术

项目针对世界首座超过600m的广州塔工程技术难题开展研究,研究获国家和省市重大科研项目资助。该项目围绕超高、扭转、偏心、透空、收腰等结构特征所带来的前所未有的建造难题开展研究,形成了创新的建造技术。以原创新技术为主的超高复杂结构设计技术、超高复杂结构施工技术、超高扭偏结构体系施工运营监测控制技术形成了关键技术突破。通过成功应用达到了高标准的工期、质量、安全建造目标,创造了多项建造世界纪录,荣获2016年国家科学技术进步奖二等奖。

一、主要创新

科技创新一:超高复杂结构设计技术

1.在错面斜交网格钢结构设计方面

广州塔外筒错面偏心连接创新设计,在建筑上形成了独具一格的结构形式。

通过节点理论研究与试验,探明了节点的受力性能、破坏模式、延性特征、耗能能力、刚度退化的特性。

在此基础上,研究形成了创新的错面斜交外筒节点的设计方法。

为独创结构形式的广州塔工程建造创造了条件。在解决设计难题的基础上,建筑视觉美感效应得到充分体现。

根据等比例万向铰,轴向和径向同步加载破坏试验,探明了破坏机理,解决了扭转受力难题。

创新开发了适应外筒扭转变形的内嵌向心关节轴承万向铰,实现了平面内变形和扭转变形的协调。

万向铰首次在广州塔工程中成功应用。为复杂巨型钢结构连接提供了全新的解决方案。

针对超长透空区稳定分析难题,理论与试验研究探明了结构底部和细腰两大透空区段的失稳机理和控制要素,形成超长透空区段局部及整体结构稳定的设计计算方法。

解决了广州塔细柔、透空区段结构设计难题。

研发了独创的刚度渐变、传力合理的塔桅承接式连接转换技术。

解决了超高、超重桅杆与塔体协同工作以及升降安装设计难题。实现了结构与减振控制装置的一体化设计。

2.在主被动复合调谐减振控制方面:

研究形成了新型直线电机驱动的两级主被动复合调谐减振控制技术。

研发了两级主被动复合调谐减振成套控制装置系统。

主动控制力降低80%以上,两级控制可靠性大幅提升。该技术突破了单一主被动调谐减振技术局限。

创新构建了结构与控制系统一体化模型,开发了主被动复合实时控制技术及其平台系统,形成主被动复合调谐控制理论。

结构附加阻尼比增大6.5倍,台风时塔顶加速度减小30%-50%。该技术为国内外首创。

科技创新二:超高复杂结构施工技术

1.在复杂斜交网格钢结构施工方面:

研究形成节段外框钢结构柱、环梁、斜撑平面预变形以及阶段竖向预变形的,高精度的,创新施工控制方法,采用GPS卫星定位系统辅助实现精准的三维动态测量。

解决了扭、偏、柔巨型结构多场耦合作用下的高难施工控制技术难题。

创新开发了计算机三维虚拟实景、可追溯回放、自动升降控制以及超高空桅杆套装整体提升安装技术。

首次实现了超高、超重、超长天线钢桅杆可升降安装。

创新开发了外挂塔吊工具式斜拉支承平台爬升技术及装置,该工艺已成为重型塔吊单壁爬升的一种技术标准。

研究形成了用于超高悬空作业的卫星式操作平台、径向通道、多重隔离等为一体的安全防护体系,实现了超高空复杂工况条件下事故为零的安全作业目标。

2.在超高曲面混凝土结构施工方面:

创新开发了利用结构劲性柱作为导向、支承、爬升的外围钢柱和中部内筒外架联合支撑式整体钢平台模架装备,解决了大悬臂曲面模架技术难题。

首次实现了利用结构劲性柱进行模架爬升以及竖向和水平结构同步施工。

研究开发了基于空中分体的内外模架姿态控制悬挂式专项爬升技术,解决了顶部劲性钢结构层特有的工程建造难题。

实现了劲性钢结构安装与整体模架装备爬升交替进行的高效施工,实现了模架装备一模到顶的高效施工目标。

针对超高巨型悬空钢管混凝土浇筑难题,在国内首次研究开发了核心筒单壁爬升式超长动臂布料机,解决了悬空远距离大直径钢管混凝土浇筑技术难题。

科技创新三:施工运营全寿命周期健康监测控制技术

1.在一体化结构健康监测技术方面:

创新开发了施工、运营一体化全寿命期健康监测系统,首次实现了高耸结构施工、运营一体化数据共享和无缝链接。

创新开发了健康监测振动控制状态反馈一体化系统,实现了振动控制系统与健康监测系统之间的数据共享、冗余补充、相互校验。

创新开发了基于数码摄像的超高结构动态位移姿态监测技术及其设备,首次实施的超高建筑超长距离、高精度动态位移监测技术取得突破。

2.在结构响应特性监测技术方面:

研究形成了完备的风环境监测系统,填补了边界层以上风环境资料的空白;研究形成了强风及地震作用下超高结构动态响应监测系统技术,构建了基于实测数据的超高层健康监测分析平台系统。

系统已成功记录和评估了近二十余次地震和十余次强台风的监测数据。成为超高建筑一体化健康监测的国际典范。

二、研究成果

获授权发明专利21项,授权实用新型专利19项;发表论文97篇,其中SCI/EI检索47篇;专著7部;参编国家行业标准7部;主编参编地方标准2部;获国际发明金奖和特别奖;获省市科技进步一等奖3项。

三、技术推广应用

研究成果应用在广州塔工程,达到高标准的工期、质量、安全、运营建造目标。研究成果在我国近百个工程中得到推广应用。

四、经济社会效益

广州塔被美国国家地理的世界超级工程所记录,创造了多项吉尼斯世界纪录。

广州塔集城市多种功能于一体,作为2010年亚运会的主要建筑而大放异彩,已成为城市时代象征,受到国内外广泛赞誉。

本项目关键技术取得重大突破,彰显了我国超高层建设技术国际领先的综合实力,其社会效益显著。

 

项目介绍

项目名称:广州塔工程关键技术

项目主要完成人:吴欣之,谭平,周定,高俊岳,龚剑,倪一清,滕军,崔晓强,吴浩中,吴树甜

项目主要完成单位:上海建工集团股份有限公司,广州市设计院,广州大学,广州市建筑集团有限公司,广州新电视塔建设有限公司,香港理工大学,上海市机械施工集团有限公司

奖种:科学技术进步奖

项目简介:

项目属于土木工程技术领域。

项目针对世界首座超过600m的广州塔工程技术难题开展研究,创造了多项工程世界纪录。以原创新技术为主的超高复杂结构设计技术、超高复杂结构施工技术、超高扭偏结构体系施工运营监测控制技术形成了关键技术突破。研究成果获授权发明专利21项,授权实用新型专利19项;发表论文97篇;专著7部;参编国家行业标准7部。研究成果推动了国内外建设领域的技术进步和工程建设发展,其经济和社会效益显著。