上?，F(xiàn)代設(shè)計集團結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計研究學(xué)科中心介紹

結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計研究學(xué)科中心是上海現(xiàn)代建筑設(shè)計(集團)有限公司重點建設(shè)的學(xué)科中心,是集團內(nèi)進行結(jié)構(gòu)分析與研究的專業(yè)團隊。學(xué)科中心技術(shù)力量雄厚,在長期的科研活動中,學(xué)科中心與國內(nèi)許多重要院、所、企業(yè)建立了長期密切的合作關(guān)系。目前,學(xué)科中心在以下領(lǐng)域開展深入研究,形成了獨具特色的核心技術(shù):結(jié)構(gòu)彈塑性時程分析、建筑風(fēng)工程仿真、索膜結(jié)構(gòu)找形與受力分析、數(shù)字化建模與參數(shù)化設(shè)計、消防性能化設(shè)計等。此外,學(xué)科中心還承擔(dān)或參與了多項國家和上海市級的規(guī)范編制工作,承擔(dān)了國家科技部、上海市科委、上海市建委多個課題的研究。

學(xué)科中心整合集團技術(shù)力量,依托集團在國內(nèi)行業(yè)中的地位,深入研究國內(nèi)外結(jié)構(gòu)工程中所遇到的技術(shù)難點,有計劃、有步驟地開展學(xué)科研究和工程結(jié)構(gòu)分析,逐步成為國內(nèi)一流的研究中心。同時,努力促進結(jié)構(gòu)分析技術(shù)的發(fā)展,構(gòu)筑結(jié)構(gòu)分析高級人才隊伍,并為社會提供一流的技術(shù)支撐。目前已完成 2010年上海世博會世博軸索膜結(jié)構(gòu)(迄今世界上最大的索膜結(jié)構(gòu))、虹橋交通樞紐、2010年上海世博會日本館、上海水上競技中心等上海市重大工程,以及中央電視臺新址、重慶大劇院等全國五十余項復(fù)雜結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計研究。

學(xué)科中心由中國工程設(shè)計大師汪大綏先生作為首席專家,擁有一支業(yè)務(wù)骨干隊伍,擁有一流的計算設(shè)備及結(jié)構(gòu)工程專業(yè)計算分析軟件,為學(xué)科中心科研人員進行學(xué)科研究及實際工程分析提供了有力的保障。技術(shù)中心具體圍繞一下六個技術(shù)方向進行深入研究并面向集團內(nèi)外進行技術(shù)咨詢服務(wù):

· 動力彈塑性時程分析技術(shù):以大型通用有限元程序為平臺,建立精細化整體結(jié)構(gòu)模型,采用直接積分的動力時程分析手段,對復(fù)雜超高層結(jié)構(gòu)、大跨結(jié)構(gòu)等進行不同水準(zhǔn)地震作用下的全過程模擬與分析,同時考慮材料非線性、幾何非線性、施工狀態(tài)非線性、接觸非線性等,考察結(jié)構(gòu)在地震過程中的破壞順序、潛在的薄弱環(huán)節(jié)、可能的倒塌方式,為性能設(shè)計、結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及抗震審查提供咨詢。

· 結(jié)構(gòu)抗風(fēng)數(shù)值模擬技術(shù):采用先進的流體動力學(xué)計算獲得建筑物表面的靜、動力風(fēng)荷載,在此基礎(chǔ)上結(jié)合結(jié)構(gòu)動力時程計算,進行搞成建筑橫風(fēng)向渦激共振分析、大跨度頻率密集型建筑風(fēng)振響應(yīng)分析、風(fēng)致舒適分析、氣動阻尼、流固耦合等技術(shù)分析,可獲得體型系數(shù)、陣風(fēng)系數(shù)、風(fēng)振系數(shù)、氣動阻尼、結(jié)構(gòu)位移、速度、加速度、構(gòu)件變形、內(nèi)力、基底反力等各項技術(shù)指標(biāo)。

· 建筑環(huán)境評估與設(shè)計優(yōu)化:以區(qū)域氣象數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析為基礎(chǔ),采用數(shù)值仿真分析手段從區(qū)域總體規(guī)劃、建筑單體和建筑室內(nèi)三個層面對建筑布局和建筑體型進行設(shè)計評估與方案優(yōu)化。結(jié)合動態(tài)熱分析、氣流組織分析等技術(shù)手段,加強寒冷季節(jié)防風(fēng)與過度季節(jié)通風(fēng)等設(shè)計措施。

· 空間結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計技術(shù):利用發(fā)明專利技術(shù)與自主開發(fā)的程序,結(jié)合通用有限元軟件,進行空間結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計。在實現(xiàn)對常規(guī)空間結(jié)構(gòu)進行精確分析的基礎(chǔ)上,開發(fā)了自由曲面結(jié)構(gòu)、索結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)等新型空間結(jié)構(gòu)的非線性分析與設(shè)計方法。形成了找形、分析、設(shè)計、優(yōu)化成套技術(shù)。

· 消防性能化設(shè)計與評估:對于現(xiàn)行國家和地方消防技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)未明確規(guī)定的、或按規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)實施確有困難,并影響建筑使用功能的一些特殊、大型的項目,運用消防安全工程學(xué)原理,采取計算機仿真及概率統(tǒng)計的方法,就整座建筑物或建筑物中的某些特殊部位進行全面或部分系統(tǒng)的性能化設(shè)計與評估,論證其火災(zāi)危害與風(fēng)險,確定合理的消防安全設(shè)計。

· 建筑復(fù)雜節(jié)點有限元分析:采用NURBS曲面造型技術(shù)對各類復(fù)雜結(jié)構(gòu)節(jié)點進行精細建模,考慮材料本構(gòu)、制作工藝、施工方法等因素對節(jié)點性能的影響,深入分析混凝土開裂、預(yù)應(yīng)力螺栓、接觸與滑移、焊接殘余應(yīng)力等節(jié)點設(shè)計中的關(guān)鍵問題,對節(jié)點變形與承載能力給出評估意見并提出改進建議。