近日，2023年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)揭曉，同濟(jì)設(shè)計(jì)集團(tuán)作為第二完成單位參與的項(xiàng)目“上海中心大廈工程關(guān)鍵技術(shù)”榮獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，這是同濟(jì)設(shè)計(jì)集團(tuán)首次榮獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)！
項(xiàng)目介紹
上海中心大廈項(xiàng)目總面積57.8萬(wàn)平方米，地上建筑面積41萬(wàn)平方米，地下16.8萬(wàn)平方米。建筑總高632米，地下5層，地上127層，是一座集商業(yè)、會(huì)展、辦公、酒店、觀光于一體的垂直城市摩天大樓。項(xiàng)目豎向劃分為9個(gè)區(qū)：1個(gè)裙房商業(yè)區(qū)、5個(gè)辦公區(qū)、2個(gè)酒店區(qū)、1個(gè)景觀區(qū)，每2個(gè)區(qū)之間被2層高設(shè)備層分割。建筑外觀呈螺旋式上升，表面的開口由底部旋轉(zhuǎn)貫穿至頂部，形狀猶如一條盤旋上升的巨龍。項(xiàng)目形成創(chuàng)新成果如下。
項(xiàng)目創(chuàng)新成果
■ 創(chuàng)新成果1：超高層樁基和基坑工程關(guān)鍵技術(shù)
率先在深度25米以上軟土基坑中應(yīng)用了主樓圓形順作與裙房逆作相結(jié)合的綠色建造支護(hù)技術(shù)，較傳統(tǒng)基坑支護(hù)技術(shù)為主樓結(jié)構(gòu)封頂節(jié)約1年工期；發(fā)明了軟土深大圓形基坑明挖順作控制變形的設(shè)計(jì)方法，針對(duì)塔樓圓形基坑（內(nèi)徑121米，深度31.1米），提出了軟土地區(qū)明挖順作圓形基坑剛深比的概念，用于判斷圓形無(wú)內(nèi)支撐圍護(hù)形式的適用性和經(jīng)濟(jì)性；研發(fā)了信息化遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)監(jiān)控與動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)控制集成技術(shù)，保障了深大圓形基坑的安全穩(wěn)定。
■ 創(chuàng)新成果2：超高層巨型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)
首次在600米級(jí)超高建筑中采用“巨型框架-核心筒-伸臂桁架”的主體結(jié)構(gòu)體系。發(fā)明考慮時(shí)間效應(yīng)和共同作用的建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算方法，創(chuàng)新提出超高結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定分析方法及巨型柱計(jì)算長(zhǎng)度的計(jì)算方法，解決了超高復(fù)雜巨型結(jié)構(gòu)計(jì)算難題；創(chuàng)新設(shè)計(jì)了實(shí)腹式鋼骨混凝土巨型柱、雙鋼板混凝土組合剪力墻、雙層箱型布置的環(huán)帶桁架，有效提升了超高結(jié)構(gòu)抗力性能。
■ 創(chuàng)新成果3：超高層建筑抗風(fēng)抗震設(shè)計(jì)技術(shù)
在600m級(jí)超高建筑創(chuàng)新采用了體形扭轉(zhuǎn)、圓弧倒角、楔形立面的綜合氣動(dòng)優(yōu)化技術(shù)，設(shè)計(jì)了120°旋轉(zhuǎn)向上的曲面建筑外表皮造型；完成了國(guó)內(nèi)外全結(jié)構(gòu)最大尺寸模型的高雷諾數(shù)風(fēng)洞試驗(yàn)，進(jìn)行了超高層建筑復(fù)雜風(fēng)環(huán)境的精細(xì)數(shù)值模擬分析，試驗(yàn)和分析表明有效風(fēng)荷載效應(yīng)降低達(dá)24%；通過(guò)本工程整體模型的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)和復(fù)雜節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)，提出了一整套抗震性能設(shè)計(jì)指標(biāo)，彌補(bǔ)了抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的不足，為同類工程的抗震研究和抗震設(shè)計(jì)提供了示范和指導(dǎo)作用。
■ 創(chuàng)新成果4：超高層千噸級(jí)電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼器技術(shù)
首創(chuàng)千噸級(jí)被動(dòng)式擺式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼器裝置（TMD）并應(yīng)用于超高層風(fēng)振響應(yīng)控制，在TMD系統(tǒng)質(zhì)量減少20%條件下結(jié)構(gòu)10年重現(xiàn)風(fēng)致峰值加速度降低40%以上，顯著改善了大樓的風(fēng)振舒適度，降低了TMD與主體結(jié)構(gòu)的造價(jià)。
■ 創(chuàng)新成果5：超高層建筑巨型柔性懸掛幕墻支撐結(jié)構(gòu)系統(tǒng)技術(shù)
首次設(shè)計(jì)“吊桿-環(huán)梁-徑向支撐”組成的超高建筑巨型外柔內(nèi)剛雙層幕墻支撐結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)雙層表皮“垂直城市”的建筑功能。發(fā)明了五種類型的柔性連接滑移支座裝置，解決了復(fù)雜連接技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了幕墻支撐系統(tǒng)板塊本體以及與主結(jié)構(gòu)之間復(fù)雜工況的變形協(xié)同。
集團(tuán)主要完成人
丁潔民，研究員，全國(guó)工程勘察設(shè)計(jì)大師，現(xiàn)任同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限公司總工程師、同濟(jì)大學(xué)土木學(xué)院結(jié)構(gòu)工程專業(yè)博士生導(dǎo)師，英國(guó)結(jié)構(gòu)工程師學(xué)會(huì)全球副主席。主要研究領(lǐng)域：超高層結(jié)構(gòu)、大跨度鋼結(jié)構(gòu)等復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
賈堅(jiān)，教授級(jí)高級(jí)工程師，現(xiàn)任同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限公司副總裁、副總工程師，兼軌道交通建筑設(shè)計(jì)院院長(zhǎng)，同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院隧道及地下建筑工程專業(yè)博士生導(dǎo)師，中國(guó)交通運(yùn)輸協(xié)會(huì)現(xiàn)代客運(yùn)樞紐分會(huì)副會(huì)長(zhǎng)。主要研究領(lǐng)域：巖土與地下工程、軌道交通工程、綜合交通樞紐工程。
項(xiàng)目獲獎(jiǎng)里程碑
2016年：2016 CTBUH BEST TALL BUILDING WORLDWIDE
2016年：The 2016 Outstanding Structure Award
2017年：全國(guó)優(yōu)秀工程勘察設(shè)計(jì)行業(yè)獎(jiǎng)（上海中心大廈基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)）一等獎(jiǎng)
2017年：上海市優(yōu)秀工程勘察設(shè)計(jì)獎(jiǎng)巖土專業(yè)（上海中心大廈基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)）一等獎(jiǎng)
2018年：中國(guó)建筑學(xué)會(huì)建筑設(shè)計(jì)獎(jiǎng)結(jié)構(gòu)專業(yè)一等獎(jiǎng)
2018年：中國(guó)建筑學(xué)會(huì)建筑設(shè)計(jì)獎(jiǎng)建筑幕墻專業(yè)一等獎(jiǎng)
2019年：上海市科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)
2019年：中國(guó)建筑學(xué)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)
2019年：行業(yè)優(yōu)秀勘察設(shè)計(jì)獎(jiǎng) 優(yōu)秀（公共）建筑設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)
2019年：行業(yè)優(yōu)秀勘察設(shè)計(jì)獎(jiǎng) 優(yōu)秀建筑結(jié)構(gòu)一等獎(jiǎng)
2019年：上海市優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)
2024年：國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)