北京市高层和大跨度预应力钢结构工程技术研究中心依托于北京工业大学组建,2013年6月被北京市科委正式认定,现任工程技术研究中心主任为张爱林教授,学术委员会主任为聂建国教授。中心现有科研开发用房面积达5135m2,仪器设备总值超20000万元。通过本中心的建设,紧密结合北京市现代钢结构工程建设和钢结构住宅产业化重大需求,解决现代钢结构基础理论研究和大型复杂钢结构工程设计、施工的关键科学问题,推进北京及全国钢结构工程产业化。突出行业优势和特色,集中凝练钢结构产业化方向,构建一支国内外知名的现代钢结构研究与工程应用结合的团队,提升北京市钢结构学科的科研能力和技术创新能力。在北京市现代大跨度、超高层钢结构体系创新及设计,工业化装配式钢结构住宅产业化,现代钢结构复加工制作新技术等方面取得国际领先的标志性创新成果。获得2015年国家科技进步二等奖;2014年中国钢结构协会科学技术奖一等奖;2012年全国百篇优秀博士学位论文提名奖;2011年北京市优秀博士学位论文奖;2008年中国钢结构协会科学技术奖特等奖;2008年北京市科学技术进步奖二等奖。2016年中国施工企业管理协会科学技术奖一等奖,2016年中国铁道建筑总公司科学技术奖,一等奖。
图1 工程中心科研条件
本工程中心所取得的成果或被纳入国家或北京市的标准、规范,或被采纳为北京市地方政策,对北京乃至全国的钢结构学科的发展、钢结构住宅产业化的建设以及现代钢结构技术的发展和应用起到了积极的促进作用,产生了良好的社会效益和经济效益。
形成了一批行业技术标准、规范、专著、论文和专利。主编出版我国首部《预应力钢结构技术规程》,被广大工程建设设计、制造、施工和使用单位所采用,有力地推动了我国预应力钢结构的发展;参编国家标准《钢结构设计规范》、《高强螺栓连接技术规程》等,且本中心关于钢结构设计和高强螺栓连接技术的大量研究成果被国家标准编委会所采用,为规范的编制工作作出了大量的有益工作,完成了专著《现代预应力钢结构》的编写工作,该专著成为我国预应力钢结构从业人员的必读书目,提高了广大科研工作者和技术人员的专业水平。本中心成果还包括申请和授权大量发明专利,形成庞大的专利体系,且本中心近年来共发表论文300余篇,无论从数量上还是质量上都在全国科研机构中处于领先水平。
研发了一批装配式钢结构建筑新体系。该类建筑体系由工厂流水线生产的标准化模块现场拼装,能够实现标准化设计、工厂化生产、装配化施工,有效地缩短工期,减小劳动强度,降低造价,降低对环境的影响。以国家自然科学基金资助项目和国家重点研发计划项目为基础,提出了模块化装配式角钢桁架梁-方管柱高层钢结构等一批装配式钢结构新体系,基于样板工程,进行了体系组成、有限元分析和模型试验研究,系统研究了体系的力学性能和抗震性能。与远大可建公司合作研究并建成了我国第一个实现快速装配化的高层住宅建筑。本中心在新型装配式钢结构体系的研究为装配式钢结构住宅在我国的快速发展提供强有力的支撑。
完成了一大批钢结构实际工程的设计、监测、技术服务和施工,推动了我国钢结构事业的发展。为推动行业技术进步,提高我国钢结构工程技术水平,加速应用先进技术改造提升传统产业、提升我国钢结构行业规模和核心竞争力、提高行业整体经济效益。我中心承接了诸如成都博物馆新馆设计、西双版纳航站楼设计、2008北京奥运会羽毛球馆弦支穹顶总设计、北京首都机场T3航站楼钢结构工程、全运会盘锦体育中心和北京市大兴国际机场航站楼钢结构体系等许多大型的公共建筑及民用建筑的设计,徐州市奥体中心体育场钢拉索工程和布达拉宫结构监测系统的技术服务,中国煤炭交易中心宴会厅张弦穹顶结构和深圳大运会主体育场的健康监测,鄂尔多斯市伊金霍洛旗体育馆预应力索施工等。在北京以及全国的各个省市都有实际工程的承接,完成了一大批钢结构实际工程的设计、监测、技术服务和施工,这些工程在当地大都成为其标志性建筑,为当地城市面貌的改善和促进当地文化事业的发展起到了积极的推动作用,完成了许多在中国乃至世界都有很大难度的结构设计,实现了产学研的有机结合,为我国的钢结构事业培养了大量的高新技术人才,有力地推动了我国钢结构事业的发展。