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获奖项目名称
高层钢结构居住建筑高效装配建造关键技术
主要完成单位
中国建筑西南设计研究院有限公司、西安建筑科技大学、中建科工集团有限公司、中国五冶集团有限公司、清华大学建筑设计研究院有限公司、重庆大学、四川省建筑设计研究院有限公司、西南科技大学
主要完成人
刘宜丰、于金光、赵楠、姜友荣、白久林、刘培祥、赵仕兴、张春涛、蔡宏昊、王欢、董博、雷雨、李慧、窦枚、金燕飞
一
项目背景
项目团队历时十年，在5项国家/省级课题资助下，围绕高装配新型结构体系及性能提升、集成围护系统和新型连接技术以及高效率工业化建造技术三大关键技术，开展系统研究和工程应用，解决了现有高层钢结构建筑存在的结构体系不适宜、连接不高效、围护体系问题多、装饰装修不匹配、工业化程度不高等痛难点问题，实现了钢结构居住建筑从体系、围护到建造的高效装配。
二
创新成果
1
研发了高效装配高层钢结构体系及性能提升技术。提出了新型全螺栓连接钢板剪力墙及系列性能提升技术、封闭柱体-H形钢梁全螺栓刚性连接技术和异形钢柱设计方法，研发了融合前述技术的异形钢柱框架-支撑-钢板剪力墙结构体系，解决了传统钢结构建筑露梁露柱及钢板墙安装、更换不便的行业痛点，大幅提高了结构的装配效率，并将钢管束剪力墙结构体系适用范围拓展至9度抗震设防区，促进了装配式钢结构建筑的发展。
图1 研发了全螺栓连接钢板剪力墙及其性能提升关键技术
图2 研发了矩管等封闭柱体与H形钢梁全螺栓刚性连接节点、研发了高效连接的异形钢柱框架-支撑-钢板剪力墙结构体系
2
研发了适宜高层装配式钢结构建筑的集成外围护系统、装配式装修及管线连接技术。研发了集装饰、防火、保温功能于一体的微晶发泡陶瓷集成外围护系统，提出了装配式轻质墙体实现“小震不裂、大震不塌”抗震性能目标的新型连接技术，研发了装配式装修及设备管线的标准化连接技术，大幅提升了围护系统和装饰装修的安装精度、效率和质量。
图3 研发了微晶发泡陶瓷集成外围护系统
图4 研发了适宜高层装配式钢结构建筑的装配式装修及管线连接技术
3
研发了装配式钢结构建筑高效率工业化建造关键技术。研发了基于高装配需求的标准化设计技术和基于高品质需求的多专业协同建造技术，构建了钢结构居住建筑七大类部品部件基于智能溯源管理的数字化建造平台和吊装设备的智能管控技术，实现了装配式钢结构建筑施工效率和建造品质的双提升。
图5 开发了基于智能溯源管理的数字化建造平台、提出了基于快速建造的吊装设备智能管控技术
三
推广应用
成果获专利48项（发明专利21项），发表论文34篇（SCI/EI28篇），编制国标图集1册，主编地方标准6部，参编地方标准1部，获省部级工法4项、软著5项，在国家首个AAA级高层钢结构居住建筑人居香城置业人才住房等70余个项目中获得推广应用，经济社会效益显著，应用前景广阔。
图6 成都人居香城人才住房，全国首个AAA级高层装配式钢结构住宅