科创中国

获奖证书编号：2023-HJC-1-03

本项目针对我国大跨度空间钢结构蓬勃发展的趋势与绿色低碳建造关键技术的需求，在国家自然科学基金、中国博士后科学基金等多个科研项目的支持下，由天元建设集团有限公司联合哈尔滨工业大学（威海）等单位，依托国家级企业技术中心、院士工作站、博士后科研工作站等优势科研平台，围绕施工期大跨空间钢结构日照非均匀温度场特性及其效应机理、精确分析及工程简化算法、效应控制措施，大跨度空间钢结构精准施工辅助装置及便捷安装方案、超大异形构件精致制造工装和特种安装技术，大跨度空间钢结构工程 BIM+ 智慧建造深度融合关键技术等开展研究。解决了大跨度空间钢结构施工期非均匀温度效应机理不明确、合拢施工困难、高空安装定位不准确、超大异形构件加工及安装效率低、项目管理智能化程度低等普遍性问题。本项目取得如下主要的创新成果：

1. 建立了施工期空间钢结构考虑动态阴影变化的日照非均匀温度场精确仿真方法； 阐明了空间钢结构非均匀温度效应形成机理及其关键影响因素，提出了钢构件非均匀温度效应评价方法；建立了空间钢结构日照非均匀温度场作用的简化计算方法，并提出行之有效的大跨度空间桁架合拢施工控制措施。

2. 研发了多种大跨度空间钢结构精准施工辅助装置及便捷安装方案、超大异形构件精致制造工装和特种安装技术，包括一种焊接球网架杆件精准施工定位装置、高空管桁架焊接操作平台、斜钢柱可调节支撑架、大尺寸轻质墙板吊装和铺浆装置、大型异形构件高效加工装置等，形成了 “ 中心支撑、累计外扩分步提升 ”、“ 分段拼装、整体合拢控制 ” 等高效安装方案；

3. 提出了基于 BIM 技术的大跨度空间钢结构绿色节能建造方案深化技术，创新了大跨度空间钢结构工程以 BIM 技术协同管理的 “ 三端一云 ” 模式，构建了基于 BIM 技术的大跨度空间钢结构工程智慧工地集成技术，打造出了可复制推广的大跨度空间钢结构工程智慧工地样板。

本项目成果获得授权专利10 项，其中授权发明专利6 项；主编山东省团体标准2 项； 发表代表性 SCI 学术论文 5 篇；获得软件著作权 1 项，省级工法 5 项，《临沂奥体中心工程 BIM+ 智慧建造综合应用》全国 BIM 大赛一等奖等科技奖励 11 项。研究成果在临沂奥体中心（临沂重点建设项目）、沂水县市民文化艺术中心等多个工程中得到推广应用，并获得鲁班奖、国家优质工程奖等，得到相关部门和业主一致好评，实现新增产值 55000 万元，新增利润 2750 万元的直接经济效益和显著社会效益。

该项目获得第十届淮海科学技术奖一等奖，主要完成人：安百平、王宝平、陈德珅、辛鲁超、景帅帅、张志伟、张吉峰、梁荣建、唐哲、毛洪昌，完成单位：天元建设集团有限公司、哈尔滨工业大学（威海）、山东天元建设机械有限公司、临沂城建建设集团有限公司、山东天元安装集团有限公司。

来源：淮海科学技术奖委员会办公室