習(xí)朝位和他的建筑
——全國(guó)勘察設(shè)計(jì)行業(yè)創(chuàng)新科技帶頭人掠影
習(xí)朝位,1983年畢業(yè)于河北工學(xué)院土木建筑系工業(yè)與民用建筑專(zhuān)業(yè),國(guó)家一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師,至今一直從事建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究工作。現(xiàn)任河北建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司副院長(zhǎng)(副總經(jīng)理)、總工程師、正高級(jí)工程師。2009年獲河北省勘察設(shè)計(jì)行業(yè)具有行業(yè)影響力人物獎(jiǎng);2010年獲河北省突出貢獻(xiàn)中青年專(zhuān)家稱(chēng)號(hào);2011年獲首批“河北省工程設(shè)計(jì)大師”稱(chēng)號(hào);2013年獲“當(dāng)代中國(guó)杰出工程師”稱(chēng)號(hào)。兼任河北省土木建筑學(xué)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)、河北省土木建筑學(xué)會(huì)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)委員會(huì)主任委員、河北省土木建筑學(xué)會(huì)工程抗震學(xué)術(shù)委員會(huì)和地基基礎(chǔ)學(xué)術(shù)委員會(huì)副主任委員、河北省地震安全評(píng)定委員會(huì)委員。
習(xí)朝位從事建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、研究30年來(lái)主持、指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)達(dá)數(shù)百項(xiàng),其中高層、復(fù)雜超限高層建筑百余項(xiàng);主持或參編國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、省技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)20余項(xiàng);主持、主要參加科研項(xiàng)目10項(xiàng),技術(shù)創(chuàng)新數(shù)十項(xiàng);在國(guó)家級(jí)期刊發(fā)表論文6篇。他主持設(shè)計(jì)的西柏坡紀(jì)念館改陳擴(kuò)建工程榮獲河北省優(yōu)秀工程勘察設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)、建設(shè)部?jī)?yōu)秀工程勘察設(shè)計(jì)三等獎(jiǎng);河北省建筑設(shè)計(jì)研究院科研生產(chǎn)作業(yè)樓套建高層建筑榮獲河北省優(yōu)秀工程勘察設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)、建設(shè)部?jī)?yōu)秀工程勘察設(shè)計(jì)三等獎(jiǎng);華夏金融廣場(chǎng)工程(上海)榮獲建設(shè)部?jī)?yōu)秀工程勘察設(shè)計(jì)三等獎(jiǎng);石家莊飛機(jī)場(chǎng)航站樓改擴(kuò)建工程榮獲2009年國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程銀質(zhì)獎(jiǎng);中華商務(wù)廣場(chǎng)工程榮獲河北省優(yōu)秀工程勘察設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)、2010年國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程銀質(zhì)獎(jiǎng)。其主要代表作品還有上海華夏金融廣場(chǎng)、河北建設(shè)服務(wù)中心、石家莊行政中心工程、石家莊萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)工程、石家莊華強(qiáng)廣場(chǎng)工程、河北省圖書(shū)館改擴(kuò)建工程、石家莊霞光大劇院工程等。
該工程為集商業(yè)、辦公、商務(wù)樓、影視等于一體的超大型商業(yè)綜合體,總建筑面積32.6萬(wàn)m2,地上29層,地下1層。地上建筑面積為27.25萬(wàn)m2,主要功能為4棟商務(wù)樓、1棟商務(wù)酒店及商業(yè)裙樓;地下建筑面積為5.35萬(wàn) m2。建筑總高度97.75 m,屬一類(lèi)高層建筑。
基礎(chǔ)選型:經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)比較、分析,各塔樓基礎(chǔ)采用復(fù)合地基上的筏板基礎(chǔ),裙樓基礎(chǔ)采用天然地基上的筏板基礎(chǔ),地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)。
石家莊萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)
合理的結(jié)構(gòu)體系是建筑抗震的基本保障,結(jié)構(gòu)單元的合理劃分使建筑抗震更加有利。本工程經(jīng)方案優(yōu)化和對(duì)比分析,采用了框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系,將5棟高層在±0.00以上用抗震縫分為5個(gè)獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元,每個(gè)結(jié)構(gòu)單元連帶部分裙房,±0.00以下結(jié)構(gòu)為一個(gè)整體。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)多道抗震防線、強(qiáng)柱弱梁,使結(jié)構(gòu)體系更加有利于抗震。
該工程地上總建筑面積26萬(wàn)m2。由南樓、北樓、東樓、西樓及中部會(huì)議中心五大部分建筑群組成,五部分圍合形成東、西兩個(gè)內(nèi)庭園,將每個(gè)部分緊密地連系在一起。該建筑東西長(zhǎng)264 m,南北寬234 m,建筑總高度為56.6 m。地上12層,地下2層。地下2層設(shè)置約3萬(wàn)m2常五級(jí)二等人員掩蔽人防工程;地上為辦公室、會(huì)議室、新聞中心、信息中心等。
中心工程屬于超長(zhǎng)建筑,地下兩層面積達(dá)12.4萬(wàn) m2,采用無(wú)縫設(shè)計(jì)。為很好地解決施工期間混凝土收縮、徐變引起的混凝土裂縫,采用了施工后澆帶、加強(qiáng)帶和沉降后澆帶等措施。上部建筑高低錯(cuò)落、立面造型別致;功能復(fù)雜多樣、內(nèi)部空間形式豐富。根據(jù)建筑特點(diǎn),平面、立面情況及功能變化,將其劃分為12個(gè)結(jié)構(gòu)單元,合理確定結(jié)構(gòu)縫的位置、結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)造形式,使結(jié)構(gòu)單元平、立面布置更加規(guī)則,各部分的質(zhì)量和剛度更加均勻、連續(xù),利于抗震,節(jié)省材料,方便施工。結(jié)構(gòu)體系主要采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)形式,僅一區(qū)和十二區(qū)的地下室部分采用框架結(jié)構(gòu)形式。
設(shè)計(jì)中采用混凝土梁轉(zhuǎn)換、桁架轉(zhuǎn)換、密肋鋼結(jié)構(gòu)梁以及在雙塔之間采用75.6 m大跨度鋼桁架結(jié)構(gòu)等技術(shù)手段很好地解決了復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難題,并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
作為河北建筑設(shè)計(jì)研究院總工程師,習(xí)朝位對(duì)全院科研工作傾注了大量的精力,尤其對(duì)復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)抗震研究給予了特別的關(guān)注。我國(guó)高層建筑越來(lái)越高,體型也很復(fù)雜,進(jìn)一步研究這些復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)抗震性能非常必要,總結(jié)理論和工程經(jīng)驗(yàn),全面掌握高層建筑抗震技術(shù),實(shí)現(xiàn)建筑安全抗震設(shè)計(jì)。習(xí)朝位通過(guò)復(fù)雜高層建筑抗震研究的“大底盤(pán)雙塔樓、連體和帶轉(zhuǎn)換層高層建筑抗震研究”等項(xiàng)目和最近研究的課題,形成了系列復(fù)雜高層建筑抗震研究。他最近研究的復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)抗震課題是“超大跨度連體帶懸挑的高層建筑抗震、抗風(fēng)研究”和“高層大懸挑結(jié)構(gòu)抗震研究”。尤其對(duì)于大跨度連體帶懸挑的高層建筑抗風(fēng)設(shè)計(jì)研究,規(guī)范沒(méi)有明確的具體規(guī)定,要做系列的風(fēng)動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究。主要成果有“大底盤(pán)雙塔樓、連體和帶轉(zhuǎn)換層高層建筑抗震研究”“磚混建筑套建高層技術(shù)”和“超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究”。研究成果均屬?lài)?guó)內(nèi)領(lǐng)先水平,為我們?cè)O(shè)計(jì)更加安全抗震、節(jié)省材料的復(fù)雜高層建筑提供了技術(shù)支撐。
石家莊綜合商務(wù)中心工程
該項(xiàng)目以高層建筑雙塔、連體和帶轉(zhuǎn)換層的框架-核心筒結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)模型,采用多種計(jì)算程序?qū)?6種工況進(jìn)行了計(jì)算分析;采用中國(guó)建筑科學(xué)研究院最新引進(jìn)的國(guó)內(nèi)最大震動(dòng)臺(tái)對(duì)1∶20結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行了地震模擬振動(dòng)試驗(yàn)??偨Y(jié)了隨著大底盤(pán)層數(shù)、連體層數(shù)、連體位置和轉(zhuǎn)換層高度的改變,其結(jié)構(gòu)力學(xué)特征和結(jié)構(gòu)受力變化規(guī)律;大底盤(pán)雙塔樓、連體和帶轉(zhuǎn)換層高層建筑隨地震作用強(qiáng)度變化,結(jié)構(gòu)主周期變化規(guī)律、結(jié)構(gòu)剛度變化規(guī)律和結(jié)構(gòu)裂縫變化規(guī)律;大底盤(pán)雙塔樓、連體和帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑隨地震作用強(qiáng)度變化,結(jié)構(gòu)地震最大反應(yīng)加速度變化規(guī)律;超大震地震作用下,結(jié)構(gòu)整體、連體和連體與主體連接部位等主要部位的破壞機(jī)理。其成果對(duì)復(fù)雜高層建筑抗震設(shè)計(jì)和試驗(yàn)研究具有重要指導(dǎo)意義,確保了復(fù)雜高層建筑抗震設(shè)計(jì)安全性和耐久性,實(shí)現(xiàn)了節(jié)約資源、節(jié)約能源和環(huán)保的設(shè)計(jì)理念,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。該項(xiàng)目獲得了河北省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。
雙塔連體振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)
該項(xiàng)目獲河北省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。對(duì)這個(gè)套建工程項(xiàng)目,習(xí)朝位他們進(jìn)行了兩種工況結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究。第一種工況是采用帶斜撐預(yù)應(yīng)力框桁架在原來(lái)的4層磚混建筑上套建,并利用建筑兩端新增設(shè)的樓電梯間,布置混凝土剪力墻,形成“套建框桁架-剪力墻”結(jié)構(gòu)體系,新舊兩樓互為獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元。第二種工況是拆除原磚混建筑接建新樓層,形成“整體框桁架-剪力墻”結(jié)構(gòu)。研究多種形式結(jié)構(gòu)布置計(jì)算,進(jìn)行了實(shí)際建筑激振抗震試驗(yàn),通過(guò)工程實(shí)踐研究,進(jìn)一步掌握了“磚混建筑套建高層技術(shù)”。
綠色節(jié)能新型墻體結(jié)構(gòu)應(yīng)用研究利用工業(yè)廢料制成承重保溫一體化墻體磚,研究了砌體結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能等指標(biāo),進(jìn)行了一棟多層辦公實(shí)驗(yàn)樓的建設(shè)。經(jīng)過(guò)近3年實(shí)際運(yùn)行,進(jìn)一步驗(yàn)證了其承重保溫的各項(xiàng)性能符合相關(guān)規(guī)范要求,為下一步推廣應(yīng)用提供了試驗(yàn)依據(jù)。該研究獲得河北省建設(shè)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。其工程應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)約資源、能源、土地等目的,解決砌體建筑“穿衣戴帽”問(wèn)題。
近幾年,河北院在建筑節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材和低碳綠色環(huán)保方面做大量研究。主要成果有“‘四新四節(jié)一環(huán)保技術(shù)’在建筑中的綜合應(yīng)用研究與實(shí)踐”和“綠色節(jié)能新型墻體結(jié)構(gòu)應(yīng)用研究”,這些均屬?lài)?guó)內(nèi)領(lǐng)先水平?!啊男滤墓?jié)一環(huán)保技術(shù)’在建筑中的綜合應(yīng)用研究與實(shí)踐”,以“河北建設(shè)服務(wù)中心”工程為載體,對(duì)“四新四節(jié)一環(huán)?!钡?8項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行有效集成和整合,達(dá)到高效節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水和節(jié)材的理想效果,獲得了河北省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。
與河北工業(yè)大學(xué)共同進(jìn)行的“HRB500級(jí)鋼筋在工程中應(yīng)用研究”,在當(dāng)時(shí)尚屬?lài)?guó)內(nèi)首例,與常用的HRB335鋼筋相比減少大量鋼材,效果非常顯著。他們進(jìn)行了實(shí)際結(jié)構(gòu)框架梁裂縫載荷試驗(yàn),在試驗(yàn)研究和工程試點(diǎn)的基礎(chǔ)上,編制了河北省地方規(guī)程《HRB500級(jí)鋼筋應(yīng)用技術(shù)導(dǎo)則(試行)》,為HRB500級(jí)鋼筋應(yīng)用提供了依據(jù)。研究項(xiàng)目獲得了河北省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
10.3969/j.issn.1673-1093.2015.02.002