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清華大學(xué)水土木水利學(xué)院參與完成的兩項(xiàng)標(biāo)志性工程“成都天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)T1、T2航站樓大型鋼管混凝土柱抗火安全設(shè)計(jì)”、“北京市朝陽區(qū)CBD核心區(qū)Z15地塊項(xiàng)目（中信大廈）”分別獲美國(guó)土木工程師學(xué)會(huì)（ASCE）大中華區(qū)Project Excellence and Innovation Award、中國(guó)土木工程詹天佑獎(jiǎng)。清華大學(xué)水土木水利學(xué)院韓林海教授擔(dān)任參與方負(fù)責(zé)人。

中國(guó)土木工程詹天佑獎(jiǎng)

成都天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)是國(guó)家重點(diǎn)工程，于2021年6月正式運(yùn)營(yíng)。天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)T1、T2航站樓總建筑面積逾70萬m²，最大跨度72m，最大懸挑32.8m。航站樓主體豎向承重結(jié)構(gòu)為鋼管混凝土柱，最大外徑達(dá)2.3m。作為該重要公共建筑的大型主體構(gòu)件，鋼管混凝土柱的防火設(shè)計(jì)具有極大挑戰(zhàn)性，應(yīng)統(tǒng)籌兼顧結(jié)構(gòu)可靠性、經(jīng)濟(jì)性和建筑美觀性。為此，韓林海教授帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)與中國(guó)建筑西南設(shè)計(jì)研究院有限公司等單位密切合作，基于火災(zāi)下“荷載-溫度-時(shí)間”多場(chǎng)耦合作用，進(jìn)行了鋼管混凝土柱抗火性能分析和火災(zāi)全過程承載力計(jì)算，最終確定了采用膨脹型防火涂裝體系的設(shè)計(jì)方案，攻克了采用該類方案缺少設(shè)計(jì)依據(jù)的難題，取得了良好的建筑效果和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

成都天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)鳥瞰全景

該項(xiàng)技術(shù)也為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管混凝土混合結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 51446-2021、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)Design of concrete-filled steel tubular (CFST) hybrid structures ISO 16521:2024防火設(shè)計(jì)條文的制定提供了依據(jù)。據(jù)悉，重慶江北國(guó)際機(jī)場(chǎng)T3B航站樓（2025年1月竣工驗(yàn)收，2025年4月正式投用）工程的鋼管混凝土構(gòu)件防火設(shè)計(jì)也采用了該項(xiàng)技術(shù)。

成都天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)T1/T2航站樓大廳內(nèi)景

北京市朝陽區(qū)CBD核心區(qū)Z15地塊項(xiàng)目（中信大廈），528m高，為世界高烈度區(qū)（抗震設(shè)防烈度≥8度）首座500m級(jí)超高層建筑，于2018年10月竣工。該建筑采用巨型外框筒與核心筒構(gòu)成的雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系，其中外框筒主要豎向承重構(gòu)件采用多腔多邊形鋼管混凝土巨柱，柱最大截面面積達(dá)62.3m²。

北京中信大廈

此項(xiàng)工程中，如何保障鋼管混凝土巨柱的抗震性能可靠性，是該項(xiàng)目設(shè)計(jì)面臨的核心挑戰(zhàn)之一。為此，韓林海教授與北京市建筑設(shè)計(jì)研究院股份有限公司、中國(guó)建筑第三工程局有限公司等單位聯(lián)合攻關(guān)，開展了多腔式多邊形鋼管混凝土巨柱以及其關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，如巨柱分叉節(jié)點(diǎn)、柱腳連接節(jié)點(diǎn)等受力性能的試驗(yàn)研究和精細(xì)化模擬，提出了其抗震設(shè)計(jì)方法與節(jié)點(diǎn)構(gòu)造措施，為工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。此外，韓林海教授帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)，自2014年9月3日開始對(duì)鋼管混凝土巨柱長(zhǎng)期性能開展工程實(shí)體原位測(cè)試逾10年，驗(yàn)證了巨柱受力可靠性，截至發(fā)稿時(shí)該測(cè)試仍在持續(xù)進(jìn)行，為大型鋼管混凝土結(jié)構(gòu)全壽期性能分析與工程實(shí)踐檢驗(yàn)提供了重要依據(jù)。

中國(guó)土木工程詹天佑獎(jiǎng)創(chuàng)新群體獲獎(jiǎng)證書