項目名稱既有建筑結構性能提升關鍵技術與工程應用

1、1、項目名稱：既有建筑結構性能提升關鍵技術與工程應用2、推薦獎種：進步獎-直報類3、推薦單位（專家）：東南大學4、項目簡介：在我國快速城鎮(zhèn)化的進程中, 由于材料老化、設計施工缺陷、規(guī)劃調整、規(guī)范變更、地震損壞等原因，不少既有建筑特別是文物建筑，亟需得到性能提升以保障其正常使用和壽命。然而，受建設資料的不完備、結構性能退化的不確定及改造需求的多元化等所限，在既有建筑的保護和改造中，長期存 在“技術系統(tǒng)性和互補性差”、“成效難于量化界定”等問題，導致大量社會財產損耗甚至珍貴文化信息遺失。本項目在國家科技支撐計劃等一批課題的資助下，對既有建筑結構的性能提升技術進行了十余年的系統(tǒng)研究和實踐，形成以四項

2、創(chuàng)新點為代表的技術群： （1）既有建筑基于三維激光掃描的數(shù)字化重構及變形監(jiān)測技術 （2）既有建筑的新型托換及抗震加固技術 （3）既有建筑的減隔震（振）加固技術及裝置 （4）復雜建筑的移位控制技術及系統(tǒng)已發(fā)表論文150 篇（SCI論文42篇），含ASCE研究亮點及最佳論文提名3篇；獲授權發(fā)明專利25項、軟件著作權16項。撰寫專著5部，主編/參編國家規(guī)程和圖集5部、省級規(guī)范6部。成果應用于柬埔寨吳哥窟、尼泊爾加德滿都神廟、蒙古國遼塔等10項國外文物保護單位，布達拉宮、南京總統(tǒng)府等20項國家保護建筑的檢測與改造、32項中小學校舍隔震加固、40項既有建筑減震(振)及移位工程，創(chuàng)造經(jīng)濟效益超6億元，為既

3、有建筑的功能提升與歷史信息保存提供了系統(tǒng)技術、 實用工法和可靠裝備。5、主要完成單位及其創(chuàng)新推廣貢獻（1）東南大學：結合國家科技支撐計劃課題、國家自然科學基金等十余項國家級科研項目及一批國家重點工程科研項目，圍繞“既有建筑結構性能提升關鍵技術與工程應用”，歷時十余年，完成如下創(chuàng)新性工作: 1. 關鍵技術研究與創(chuàng)新。系統(tǒng)建立了既有建筑結構性能提升關鍵技術，包括：（1）新型托換及抗震加固技術；（2）減隔震（振）加固技術及裝置；（3）復雜建筑的移位控制技術及系統(tǒng)。參與完成了三維激光掃描技術在既有建筑性能提升中的創(chuàng)新和實踐。為既有建筑性能提升、加固加固策略的制定提供了依據(jù)。 2.工程應用與推廣。研究成

4、果應用于原“勵志社”建筑群、南京博物院老大殿等10余項國家/省級文物建筑的檢測鑒定及改造、30項中小學校舍的隔震加固、40余項既有建筑的減震(振) 及建筑移位工程，為既有建筑的功能提升與歷史信息的保留做出了貢獻。（2）北京建筑大學： 1）研究提出并實現(xiàn)了定量化的建筑遺產三維虛擬修復新方法，克服了既有建筑傳統(tǒng)修復方法主要憑主觀經(jīng)驗難以定量化的不足。2）提出了既有建筑高精度信息留取技術，發(fā)明了基于精密點位測量數(shù)據(jù)的三維掃描控制定位工具與數(shù)據(jù)處理方法，解決了大范圍既有建筑高精度亞毫米級信息留取的技術難題。3）提出了既有建筑多基準動態(tài)正射影像圖與三維骨架線圖生成方法，建立了由正射影像圖、骨架線圖、特征

5、線劃圖、三維模型等九大類圖組成的既有建筑空間信息多元數(shù)字化表達體系，突破了傳統(tǒng)手繪線劃圖的既有建筑信息的單一表達模式。4)首次建立了一套完整的既有建筑三維信息留取與虛擬修復的技術系統(tǒng)、工作流程與操作規(guī)范，覆蓋既有建筑三維數(shù)據(jù)獲取、處理到應用的主要環(huán)節(jié)，率先為既有建筑虛擬修復、數(shù)字展示、健康監(jiān)測等提供了實用精準數(shù)據(jù)與圖件生成的所需的技術支持與作業(yè)依據(jù)。實現(xiàn)了上述技術在一批重要文物和既有建筑保護中的應用。（3）河海大學：完善了建筑物整體移位技術設計理論、建立了文物建筑整體移位保護和開發(fā)利用技術設計理論和施 工方法，作為主要完成單位參編江蘇省規(guī)程“建（構）筑物整體移位技術規(guī)程 DGJ32/TJ57-

6、2015”。成果在多項建筑物移位工程中得到成功實踐，包括百年溫州葉宅平移、旋轉、頂升工程（溫州市重點文 保單位）、當涂水建公司辦公樓（帶地下室）平移、中國記者協(xié)會辦公樓（北京市重點文保單位）斜向移位及旋轉工程等，為推動建筑移位技術的發(fā)展，建設節(jié)約型社會做出了貢獻。（4）江蘇鴻基節(jié)能新技術有限公司：對建筑物整體移位技術施工工法進行了深入研究并開發(fā)了專用設備，共同推進了既有建筑隔震加固技術的研發(fā)和規(guī)范編制，為主完成了一批建筑物整體移位和隔震加固工程應用。在建筑移位方面的典型應用包括：常州紅星大廈（高 51.9m）整體平移、南京博物院老大殿整體頂升及隔震加固、南京基督教青年會舊址大樓（民國建筑）、南

7、京廣電錦和投資管理公司28#樓（原荷蘭駐華大使館）平移、金陵兵工廠遺址平移項目。在既有建筑隔震方面的典型應用體現(xiàn)在10余所中小學校舍隔震加固的施工。上述成果為既有建筑移位、隔震加固技術的成功實踐作出了貢獻，大量具有歷史或使用價值的既有建筑 得以妥善保護并提升了結構的性能。（5）北京易景盈達科技有限公司：在本項目中，北京易景盈達科技有限公司依托高水平的IT和工程技術人員，為項目實施過程中的三維點云數(shù)據(jù)處理、信息模型構建、虛擬現(xiàn)實平臺搭建提供技術支持和軟件開發(fā)工作。獲得專利授權和計算機軟件著作權 2 件，并完成了多項代表性工程應用，例如在金陵兵工廠遺址平移過程中，利用三維激光掃描技術對建筑在平移過

8、程中的變形進行了全場、非接觸的監(jiān)測，為保障平移建筑的安全性做出了貢獻。在江蘇省財政廳地下車庫基坑支護項目中,對深基坑開挖中周邊環(huán)境和建筑的變形進行了全過程的三維掃描，提高了基坑監(jiān)測的效率和精度。6、推廣應用情況成果應用于尼泊爾加德滿都杜巴廣場九層神廟等近10項國外著名文物保護單位，以及南越國宮署遺址、南京總統(tǒng)府、“勵志社”建筑群（鐘山賓館）等20余項國家/省級文物建筑的檢測及改造、超過30項中小學校舍隔震加固、40項既有建筑減 震(振)及移位工程，創(chuàng)造經(jīng)濟效益超5億元，為既有建筑的功能提升與歷史信息保存提供了系統(tǒng)技術、 實用工法和可靠裝備。7、曾獲科技獎勵情況（1）2015年高等學?？茖W研究優(yōu)

9、秀成果獎（科技進步獎）一等獎，既有建筑結構性能提升關鍵技術與工程應用，教育部（2）2016年測繪科技進步獎一等獎，大型復雜文物信息留取與虛擬修復關鍵技術研究與應用，中國測繪地理信息學會8、主要知識產權證明目錄授權發(fā)明專利，一種文物破損面積的測定方法，ZL20121 0280993.3,，第1678344號, 北京建筑大學，侯妙樂，吳育華，胡云崗授權發(fā)明專利，一種懸吊式的調頻質量阻尼器， ZL 2010 1 0137516.2，2010.3.31,第833836號,東南大學，張志強，李愛群，劉康安授權發(fā)明專利，夾層橡膠高阻尼碟形彈簧復合三維隔震支座，ZL201310099500.0，2013.3

10、.26，第768136號, 東南大學，李愛群，王維，毛麗軍，陸飛授權發(fā)明專利，自定心預應力混凝土框架的節(jié)點連接裝置， ZL 2010 1 0133814.4，2010.3.26,第810224號, 東南大學，郭彤，宋良龍授權發(fā)明專利，搖擺式自定心鋼框架-混凝土剪力墻抗震系統(tǒng)， ZL 2012 1 0073482.4，2012.3.20, 第1396247號, 東南大學，郭彤，張國棟授權發(fā)明專利，一種自定心預應力混凝土框架樓板結構，ZL201110430239.9，2011.12.21，第1245752號,東南大學，郭彤，宋良龍授權發(fā)明專利，建筑物基礎隔震復位結構，ZL 2011 1 01685

11、40.7; 2011-05-21 第1305982號, 衛(wèi)龍武,衛(wèi)龍武，衛(wèi)海，郭彤授權發(fā)明專利，一種可補充摩擦材料的滑移隔震支座，ZL 2013 1 0318401.7，2013-07-26 第 1653330 號,東南大學，郭彤，徐賈，衛(wèi)龍武授權發(fā)明專利，一種組合剪力墻，ZL201210151246.X，2002.5.16，東南大學，敬登虎，曹雙寅，呂鳳偉授權發(fā)明專利，混凝土梁預應力FRP布材加固裝置和加固方法，ZL201210180910.3，2012.6.4，河海大學，蘇海伯，吳二軍，姜偉，吉伯海，鄒曄，陳竹9、主要完成人情況表姓名：李愛群排名：1職稱：教授工作單位：北京建筑大學完成單位

12、：東南大學、北京建筑大學曾獲科技獎勵情況：2013 年國家科學技術進步獎二等獎（排名第 1）； 2008 年國家科學技術進步獎二等獎（排名第 2）；另獲省部級科技進步一等獎6項、二等獎3項。對本項目技術創(chuàng)造性貢獻：為本項目研究和應用的組織者。提出了復雜建筑移位系列關鍵技術并使其規(guī)范化；開發(fā)了多種減隔震新技術和產品，并使其產業(yè)化； 為主開展了高強鋼絞線網(wǎng)-聚合物砂漿加固梁柱節(jié)點及低強度砌體結構的研究與實踐。組織實施了成果 在南京博物院老大殿頂升隔震和既有建筑減隔震加固等項目的應用。對創(chuàng)新點1、2、3、4 均有貢獻。姓名：郭彤排名：2職稱：教授工作單位：東南大學完成單位：東南大學曾獲科技獎勵情況：

13、2013 年國家科學技術進步獎二等獎（排名第 2）；2012年江蘇省科學技術一等獎（排名第 1）；2015年教育部科技進步一等獎（排名第1）。對本項目技術創(chuàng)造性貢獻：研發(fā)了建筑物整體遷移成套關鍵技術；提出了多種自定心抗震結構體系；建立了既有建筑隔震加固設計方法與施工工藝；參與了鋼絞線網(wǎng)片-聚合物砂漿復合面層加固技術的研究和應用。為主完成了原“勵志社”建筑群、孔祥熙公館、南京博物院老大殿、常州紅星大廈、安徽飯店以及20余項中小學隔震加固、建筑移位工程等項目以及三維激光掃描技術的多項工程應用。參編國家、省級規(guī)程 5 部。對創(chuàng)新點 1、2、3、4 均有貢獻。姓名：侯秒樂排名：3職稱：教授工作單位：北

14、京建筑大學完成單位：北京建筑大學曾獲科技獎勵情況：2015年度測繪科技進步獎一等獎（排名第1）對本項目技術創(chuàng)造性貢獻：研究提出并實現(xiàn)了定量化的建筑遺產三維虛擬修復新方法；提出了既有建筑高精度信息留取技術，發(fā)明了基于精密點位測量數(shù)據(jù)的三維掃描控制定位工具與數(shù)據(jù)處理方法；提出了既有建筑多基準動態(tài)正射影像圖與三維骨架線圖生成方法，突破了傳統(tǒng)手繪線劃圖的既有建筑信息的單一表達模式。首次建立了一套完整的既有建筑三維信息留取與虛擬修復的技術系統(tǒng)、工作流程與操作規(guī)范，為既有建筑虛擬修復、數(shù)字展示、健康監(jiān)測等提供了實用精準數(shù)據(jù)與圖件生成的所需的技術支持與作業(yè)依據(jù)。實現(xiàn)了上述技術在一批重要文物和既有建筑保護中的

15、應用。姓名：張志強排名：4職稱：副教授工作單位：東南大學完成單位：東南大學曾獲科技獎勵情況：2004 年江蘇省科技進步一等獎（排名第 5）； 2008 年國家科技進步二 等獎（排名第 9）； 2010年教育部科技進步獎二等獎（排名第 6）；2015年教育部科技進步一等獎（排名第3）。對本項目技術創(chuàng)造性貢獻：建立了考慮人-結構相互作用的大跨樓蓋結構在隨機人群荷載作用下的振動響應分析方法和 MTMD 的減振控制方法；建立了建筑結構基于性能的消能減震設計方法；參編國家行業(yè)標準 2 部，國家標準 圖集一本；開發(fā)了高效、可調的調諧質量阻尼器，獲國家專利一項；成果應用于武漢大學萬林藝術博 物館、南京祿口機

16、場 T2 航站樓、宿遷市第一人民醫(yī)院等工程，獲得了良好的經(jīng)濟效益及社會效益。對創(chuàng)新點3有貢獻。姓名：吳二軍排名：5職稱：副教授工作單位：河海大學完成單位：河海大學、東南大學曾獲科技獎勵情況：2002 年江蘇省科技進步二等獎（排名第 5）； 2007 年江蘇省科技進步 二等獎（排名第 2），2015年教育部科技進步一等獎（排名第5）。對本項目技術創(chuàng)造性貢獻：針對磚木文物建筑的整體移位保護和開發(fā)利用建立了系統(tǒng)的設計理論和技術措施，成果編入江蘇省 行業(yè)規(guī)程；研發(fā)了新型鋼筋混凝土構件預應力 FRP 加固技術的預應力施加方法和設備，完成加固后梁、 柱性能研究。姓名：韓達光排名：6職稱：高級工程師工作單位

17、：重慶交通大學完成單位：北京易景盈達科技有限公司曾獲科技獎勵情況：2015年教育部科技進步一等獎（排名第4）。對本項目技術創(chuàng)造性貢獻：將三維激光掃描技術和 BIM 技術、可視化技術相結合應用于工程項目中，提高工程檢測的技術含量 和可靠度水平，實現(xiàn)了三維可視化檢測技術方法，成功將該技術應用到文物建筑的三維數(shù)字化重構、特種工程施工過程中的位移和變形監(jiān)測、深基坑施工中既有建筑的變形監(jiān)測、異形曲面結構二階段施工的高精度座標控制以及裂紋擴展的全場監(jiān)測等，提高了檢測的精度和效率。姓名：衛(wèi)海排名：7職稱：高級工程師工作單位：江蘇鴻基節(jié)能新技術有限公司完成單位：江蘇鴻基節(jié)能新技術有限公司曾獲科技獎勵情況：20

18、15年教育部科技進步一等獎。對本項目技術創(chuàng)造性貢獻：對既有建筑隔震及移位工程的施工工藝、驗收標準等進行了研究，并實現(xiàn)了成果在實際工程中的應 用。對創(chuàng)新點 3、4 有貢獻。 姓名：黃鎮(zhèn)排名：8職稱：副教授工作單位：東南大學完成單位：東南大學曾獲科技獎勵情況：獲 2008年國家科技進步二等獎、2004年江蘇省科學技術一等獎、2007 年江蘇省科學技術二等獎 、2015年教育部科技進步一等獎。對本項目技術創(chuàng)造性貢獻：圍繞新型槽鋼防屈曲剪切鋼板消能器、拋物線外形軟鋼阻尼器、粘滯流體阻尼器等消能減震裝置及其力學性能開展了系列研究；參與了多項既有建筑的抗震檢測、鑒定以及移位過程中的響應監(jiān)測工作。 對創(chuàng)新點

19、 3、4 有貢獻。姓名：敬登虎排名：9職稱：副教授工作單位：東南大學完成單位：東南大學曾獲科技獎勵情況：2015年教育部科技進步一等獎。對本項目技術創(chuàng)造性貢獻：針對既有磚混結構房屋的大空間改造技術問題，提出了鋼板-磚砌體組合結構?；谠囼炑芯康慕Y果 進行理論分析與有限元數(shù)值模擬，提出了鋼板-磚砌體組合梁、柱的承載力計算方法、組合框架的抗側剛度與恢復力模型，給出了鋼板-磚砌體組合構件中對拉螺栓間距與鋼板厚度比值以及鋼板-結構膠-磚 砌體界面黏結應力的取值建議。對創(chuàng)新點 2 有貢獻。姓名：潘志宏排名：10職稱：教授工作單位：江蘇科技大學完成單位：東南大學曾獲科技獎勵情況：2015年教育部科技進步一

20、等獎。對本項目技術創(chuàng)造性貢獻：在性態(tài)抗震的理念框架下，構建了考慮鋼筋銹蝕的混凝土結構數(shù)值模型，提出了開洞混凝土剪力墻結構、外包鋼加固框架結構和配筋砂漿面層加固后復合剪力墻等多種靜力非線性分析方法，采用基于模態(tài)推覆分析的增量動力分析方法將靜力非線性模型融合在動力非線性分析中，開發(fā)了實現(xiàn)技術，發(fā) 展了典型既有結構彈塑性分析和抗震性態(tài)評價方法。對創(chuàng)新點 2 有貢獻。姓名：陸飛排名：11職稱：副教授工作單位：東南大學完成單位：東南大學曾獲科技獎勵情況：對本項目技術創(chuàng)造性貢獻：對既有建筑隔震性能提升技術開展了較系統(tǒng)的研究，為主研發(fā)了低模量、大直徑橡膠隔震支座等產品，對創(chuàng)新點3有貢獻。姓名：曹忠民排名：12職稱：副教授工作單位：華東交通大學完成單位：東南大學曾獲科技獎勵情況：2015年教育部科技進步一等獎。對本項目技術創(chuàng)造性貢獻：進行了高強鋼絞線網(wǎng)-聚合物砂漿加固梁柱節(jié)點的試驗研究和理論分析，目前該研究方向的公開出版 成果仍以本人的成果為主。進行了高強鋼絞線網(wǎng)-聚合物砂漿加固鋼筋混凝土柱的試驗研究和理論分析， 完善了高強鋼絞線網(wǎng)約束加固鋼筋混凝土柱的受力機理。對創(chuàng)新點 2 有貢獻