上?，F代設計集團結構分析與設計研究學科中心介紹

上?，F代設計集團結構分析與設計研究學科中心介紹

結構分析與設計研究學科中心是上?，F代建筑設計(集團)有限公司重點建設的學科中心,是集團內進行結構分析與研究的專業團隊。學科中心技術力量雄厚,在長期的科研活動中,學科中心與國內許多重要院、所、企業建立了長期密切的合作關系。目前,學科中心在以下領域開展深入研究,形成了獨具特色的核心技術:結構彈塑性時程分析、建筑風工程仿真、索膜結構找形與受力分析、數字化建模與參數化設計、消防性能化設計等。此外,學科中心還承擔或參與了多項國家和上海市級的規范編制工作,承擔了國家科技部、上海市科委、上海市建委多個課題的研究。

學科中心整合集團技術力量,依托集團在國內行業中的地位,深入研究國內外結構工程中所遇到的技術難點,有計劃、有步驟地開展學科研究和工程結構分析,逐步成為國內一流的研究中心。同時,努力促進結構分析技術的發展,構筑結構分析高級人才隊伍,并為社會提供一流的技術支撐。目前已完成 2010年上海世博會世博軸索膜結構(迄今世界上最大的索膜結構)、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雜結構的分析與設計研究。

學科中心由中國工程設計大師汪大綏先生作為首席專家,擁有一支業務骨干隊伍,擁有一流的計算設備及結構工程專業計算分析軟件,為學科中心科研人員進行學科研究及實際工程分析提供了有力的保障。技術中心具體圍繞一下六個技術方向進行深入研究并面向集團內外進行技術咨詢服務:

· 動力彈塑性時程分析技術:以大型通用有限元程序為平臺,建立精細化整體結構模型,采用直接積分的動力時程分析手段,對復雜超高層結構、大跨結構等進行不同水準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、施工狀態非線性、接觸非線性等,考察結構在地震過程中的破壞順序、潛在的薄弱環節、可能的倒塌方式,為性能設計、結構優化以及抗震審查提供咨詢。

· 結構抗風數值模擬技術:采用先進的流體動力學計算獲得建筑物表面的靜、動力風荷載,在此基礎上結合結構動力時程計算,進行搞成建筑橫風向渦激共振分析、大跨度頻率密集型建筑風振響應分析、風致舒適分析、氣動阻尼、流固耦合等技術分析,可獲得體型系數、陣風系數、風振系數、氣動阻尼、結構位移、速度、加速度、構件變形、內力、基底反力等各項技術指標。

· 建筑環境評估與設計優化:以區域氣象數據的統計與分析為基礎,采用數值仿真分析手段從區域總體規劃、建筑單體和建筑室內三個層面對建筑布局和建筑體型進行設計評估與方案優化。結合動態熱分析、氣流組織分析等技術手段,加強寒冷季節防風與過度季節通風等設計措施。

· 空間結構分析與設計技術:利用發明專利技術與自主開發的程序,結合通用有限元軟件,進行空間結構的分析與設計。在實現對常規空間結構進行精確分析的基礎上,開發了自由曲面結構、索結構、膜結構等新型空間結構的非線性分析與設計方法。形成了找形、分析、設計、優化成套技術。

· 消防性能化設計與評估:對于現行國家和地方消防技術規范和標準未明確規定的、或按規范和標準實施確有困難,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原理,采取計算機仿真及概率統計的方法,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的性能化設計與評估,論證其火災危害與風險,確定合理的消防安全設計。

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