山東建筑大學張鑫教授帶領(lǐng)的團隊主持完成的“建筑物移位改造工程新技術(shù)及應(yīng)用”科研項目榮獲了國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎。
在大規(guī)模舊城改造及城鎮(zhèn)化進程中,大量既有建筑拆除與保護利用之間的矛盾十分突出,特別是作為文化傳承載體的優(yōu)秀歷史建筑,一旦拆除將造成無法挽回的損失。采用移位技術(shù)將建筑物由原位置移至指定位置,實施移位改造是保護利用既有建筑的有效途徑。
張鑫教授及其團隊自1998年開始,在國家科技支撐計劃、國家自然科學基金和重大工程項目等支持下,對建筑物移位改造技術(shù)進行了深入系統(tǒng)的研究,揭示了托換結(jié)構(gòu)受力機理、牽引控制機制、組合隔震系統(tǒng)力學特性等,提出了托換結(jié)構(gòu)設(shè)計方法,發(fā)明了移位測控系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備裝置,發(fā)明了就位連接方法以及地下增層方法,形成了建筑物移位改造成套新技術(shù)。
該項目主要發(fā)明點有:
第一,揭示了柱四面包裹式和預(yù)應(yīng)力裝配式托換節(jié)點的受力機理,首次提出移位托換節(jié)點的設(shè)計方法;
第二,針對移動過程中牽引與控制各關(guān)鍵環(huán)節(jié),提出移動摩阻系數(shù)取值方法及牽引力計算公式,研發(fā)了基于建筑物重量和摩阻系數(shù)的移位測控系統(tǒng)和連續(xù)行進移位牽引設(shè)備,實現(xiàn)了建筑物移位同步自動控制;
第三,首次提出將行走裝置與鉛芯橡膠墊相結(jié)合的組合隔震支座,闡明了組合支座的受力機理,發(fā)明了組合支座就位連接新方法,提高了移位建筑物的抗震能力;發(fā)明了高性能混凝土外包薄層對截斷柱的加固方法,提高了框架結(jié)構(gòu)頂升移位后的承載能力;
第四,發(fā)明了基于建筑物移位托換技術(shù)的以靜壓樁、鋼管樁等為支撐構(gòu)件的既有建筑地下增層工藝,解決了既有建筑室內(nèi)有限空間施工的難題,并可增設(shè)多層地下室。
張鑫教授及其團隊榮獲的國家技術(shù)發(fā)明獎是近五年來山東建筑大學第二次獲得國家科學技術(shù)獎,也是學校首次榮獲國家技術(shù)發(fā)明獎,標志著學??萍紕?chuàng)新能力和科技成果水平又取得了新的突破!