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第三屆建筑科學與工程創新論壇紀要論文
1創新論壇開幕式
2016年11月12日上午8：30，第三屆建筑科學與工程創新論壇在濟南隆重召開，山東大學副校長李術才主持論壇開幕式。
論壇主席、中國工程院院士、重慶大學校長、《建筑科學與工程學報》主編周緒紅在致辭中強調，中國是世界上高層建筑和地下空間開發規模、難度最大和數量最多的國家，土木工程建設取得了舉世矚目的成就，已成為國民經濟發展的支柱型產業；隨著土木工程建設向地下、高空、海洋等多維度發展，大規模、超大規模土木工程項目不斷實施，高性能材料和新技術將更加廣泛應用于土木工程建設，最大程度地滿足土木工程的安全性、實用性和經濟性要求。因此，未來中國土木工程建設大有可為，必將挺起“中國制造”的脊梁，中國將成為世界工程界舞臺的中心；建筑科學與工程創新論壇將通過建構“多元、融合、動態、持續”的協同創新模式與機制，打造高等院校、科研機構和大型企業協同參與建設的重大基礎與應用基礎研究平臺、重大關鍵技術開發研究平臺和重大科技成果轉化平臺，引領中國建筑科學與土木工程行業技術創新，在國家創新體系建設中發揮重大作用。
山東大學黨委書記李守信代表山東大學對出席此次論壇的各位專家學者表示熱烈歡迎和誠摯感謝。他指出，土木工程學科是山東大學學科建設的重點方向，巖土工程不僅是學校發展最快的學科之一，同時也秉承了科研服務于社會的理念，在國家重點、難點工程中攻堅克難、擔當重任，形成了“隧道重大突水突泥災害源超前預報與災害控制”等特色鮮明的研究方向，為國家多個重大工程做出了突出貢獻。他希望本次論壇能夠為土木工程行業發展搭建良好平臺，助推行業發展。
濟南市副市長蘇樹偉介紹了濟南城市建設整體情況，強調了創新技術、創新方法、創新理念在濟南城市建設中的重要地位；指出本屆論壇聚焦建筑科學與工程創新，其意義重大而深遠，來自全國土木工程領域的院士、知名專家學者、骨干企業老總齊聚一堂，就建筑科學與工程創新主題展開深入交流與研討，必將對中國建筑科學與工程創新發展起到重要的促進作用。
山東省住房和城鄉建設廳黨組書記李力介紹了山東省建筑行業發展現狀，表示加快工程創新將對山東省建設行業起到深遠的影響。他表示，山東省在建筑、交通、能源等領域的工程建設方面有著巨大的發展前景，尤其是地下工程建設方面，涌現出青島膠州灣海底隧道這樣的代表性工程。目前濟南市地鐵建設如火如荼，京滬高速和繞城高速濟南連接線上國內同等跨度最大規模的小嶺隧道已安全貫通，穿黃盾構隧道建設也提上日程。此次論壇的召開必將為濟南市相關領域的科技進步提供強有力的理論和技術支持！
齊魯交通發展集團有限公司總經理周勇介紹了齊魯交通發展集團有限公司的發展情況，提出了集團未來3～5年的發展思路：以服務社會為宗旨，以提高企業發展的質量和效益為中心，以改革創新為主線，積極發展相關的新興產業，打造“暢行齊魯、傳播文明”品牌，為全面建成小康社會做出應有貢獻。他在發言中表示，創新是企業和高校聯系的紐帶，能夠提高企業發展的質量和效益，實現服務社會的目的。
2主題報告
在論壇主題報告階段，中國工程院院士周緒紅、王夢恕、崔俊芝、聶建國、鄭健龍，以及長安大學副校長沙愛民等專家學者，圍繞鋼結構、橋梁工程、隧道與地下工程、道路工程、防災減災、結構健康監測、綠色交通等關鍵問題與技術，結合國內外研究現狀和自身科研體會分別做了學術報告。
2.1鋼結構
重慶大學周緒紅院士的報告題目是“冷彎薄壁型鋼結構住宅體系研究”。周緒紅院士從冷彎薄壁型鋼結構住宅體系的概念、研究進展、具體工程應用以及未來發展方向4個方面對冷彎薄壁型鋼結構住宅體系做了系統匯報，從結構的組成、建筑特點和結構受力特點3個角度介紹了冷彎薄壁型鋼結構住宅體系，從基本構件、組合墻體、組合樓蓋研究和結構體系研究4個方面介紹了冷彎薄壁型鋼結構住宅體系的最新研究方向，最后介紹了國內外冷彎薄壁型鋼結構住宅體系的工程應用及其未來發展方向。
同濟大學陳以一教授的報告題目是“高強度鋼構件在框架抗震耗能系統中的合理配置——以配置耗能跨的損傷控制鋼框架為例”。他分析了高強度鋼構件在框架抗震耗能系統中的應用優勢，以配置耗能跨的損傷控制鋼框架為例，探討了將高強鋼構件應用于框架抗震耗能系統的合理性；滯回性能試驗表明，配置耗能跨的損傷控制鋼框架結構呈現的穩定滯回性能、良好的變形恢復能力、高強鋼構件的彈性變形能力及其耗能能力有助于實現抗震結構更高的性能要求，試驗結果驗證了結構的屈服時序、損傷控制行為、耗能模式演化、滯回行為轉變以及低殘余變形的特征；通過算例結構的地震反應分析論證了高強鋼構件對于改善框架系統抗震性能的貢獻，明確了結構的設計要求。
天津大學陳志華教授的報告題目是“復合張弦結構體系及組合房屋鋼結構的研究與實踐”。他主要從復合張弦結構以及組合矩形鋼管混凝土柱兩方面進行闡述。針對復合張弦結構，他首先詳細回顧了復合張弦結構的體系及其發展歷程，然后通過理論研究、數值模擬以及應力松弛試驗等對拉索這一關鍵構件和弦支結構節點進行深入研究，有效地改善了結構力學性能和安全性能，并取得了大量的科研成果，最后介紹了復合張弦結構體系在施工方面的研究和該成果在現實工程中的應用。針對組合矩形鋼管混凝土柱，他首先介紹了組合矩形鋼管混凝土柱的研究現狀，并對組合矩形鋼管混凝土柱梁節點和方鋼管混凝土異形柱結構進行了大量的理論和試驗研究，指出了全螺栓隔板貫通節點和上栓下焊隔板貫通節點的特色以及連接板開孔式方鋼管組合異形柱的優越性，最后結合國內外建筑工程實例講述了鋼結構模塊建筑的研究及其廣泛的應用。
山東大學侯和濤教授的報告題目是“鋼結構裝配式建筑的集成技術研發與工程應用”。他針對目前建筑業以現場建造為主導致的施工效率低、環境污染嚴重、建筑質量難以保證等問題，提出了裝配式結構推廣的必要性，從分層裝配式鋼框架支撐體系、薄壁H型鋼裝配框架體系、開縫鋼板剪力墻鋼框架體系、裝配式鋼混凝土部分組合結構體系、基于損傷控制的震后可更換鋼梁柱節點等5個方面闡述了鋼結構裝配式建筑結構體系的研發情況；基于混凝土疊合樓板和復合墻板的優缺點分析，進行了新型預應力混凝土疊合樓板和復合墻板的研發和設計，最后展示了已經應用于實際的鋼結構裝配式建筑工程實例。
2.2橋梁工程
清華大學聶建國院士的報告題目是“鋼混凝土組合橋梁——橋梁結構的發展方向之一”。他首先結合當前橋梁的一些工程實例提出了傳統混凝土橋梁設計中存在的耐久性不夠、抗災能力不足、設計欠合理三大問題，并分析了組合結構在中國未得到充分發展的原因，提出今后橋梁結構的發展趨勢是朝著“高性能、可持續”方向發展，而鋼混凝土組合結構可以為解決橋梁的結構難題、發展新型橋梁結構體系、實現高性能橋梁結構提供新的選擇。為此，他結合具體的橋梁建造實例介紹了3種結構的創新：一是鋼混凝土組合梁，發揮1+1>2的組合優勢；二是鋼混凝土疊合板組合橋梁，實現預制裝配，快速施工；三是組合結構負彎矩區抗裂新技術，解決了當前負彎矩抗裂的難題。最后，他指出年輕的工程師應該多到施工現場考察并積極進行創新，但是不能為創新而創新，年輕的工程師應該具有社會責任感和擔當精神。
同濟大學葛耀君教授的報告題目是“國內外大跨度橋梁發展與創新”。他從創新的角度出發，首先簡要地介紹了梁橋、拱橋、斜拉橋和懸索橋4類橋梁的跨徑之最；接著從最新的建設成就、面臨的技術挑戰、重要的技術創新3個角度對極限跨度的梁式橋、各類大跨度拱式橋、破紀錄跨度斜拉橋、超大跨度懸索橋的發展和創新進行了詳細的介紹，最后對4類橋梁的發展做了簡要總結。
2.3隧道與地下建筑工程
北京交通大學王夢恕院士的報告題目是“重大工程建設的理念和方法”。王夢恕院士從中國重大工程建設的需求出發，提出了“搞工程建設應該做遺產工程，而不是遺憾、耗能工程和短命工程”的理念，強調在工程中應該重視強度、剛度和穩定性3個基本指標的重要性，工程建設必須以“安全、可靠、適用、經濟”八字方針為基礎，點明不合理工期、不合理造價、不合理方案、不合理合同是工程的“癌癥”，強調工程建設必須進行全過程安全、質量監管，必須加強風險防范分析和措施，強調了工程創新的重要性，最后以莫斯科至喀山鐵路為例，對重大工程建設的理念做了具體的闡述。
山東大學李術才教授的報告題目是“TBM施工隧道突水突泥災害源超前預報方法與技術”。李術才教授基于中國重大工程建設的需求，分析了由突水突泥引發的事故并說明了隧道突水突泥災害源超前預報的實際需要。針對隧道不同的施工方法，他分別對鉆爆法隧道和TBM施工隧道兩個方向中突水突泥災害源的超前預報進行了詳細介紹，并對超前預報技術的工程應用和該技術的先進性做了簡要總結，最后對隧道不良地質超前地質預報的未來發展方向進行了展望。
山東大學崔新壯教授的報告題目是“傳感型土工材料研制與應用前景”。他認為，結構破壞是從內到外的漸進破壞，內部損傷演化信息若不及時獲取，會導致漏警、報警遲滯或誤警。目前已研制出了傳感型土工材料和加筋土工結構的筋材變形自測技術，以及基于SEG的土工結構內部災變辨識與預警技術。他通過對SEG進行室內試驗驗證了新材料具有優良的拉敏性、高強度和韌性，并且生產工藝簡單，成本低，同時具有跟蹤測試土工結構變形和診斷損傷的功能，將取代傳統土工材料。
山東大學李利平教授的報告題目是“深長隧道重大突涌水災害演化機理與監測預警方法”。他從中國深長隧道施工過程中出現重大突水事故實例出發，指出現代隧道施工應該講究探治結合、主動防控。他通過對突涌水地質模式、突涌水災害源等信息的研究，確定了隔水巖體結構破裂突水和充填性結構滲透失穩突水2類突水模式，并研發了適用于大比例尺巖體及其充填滲透特性測試的試驗系統，揭示了不同類型突涌水通道形成的動態演化機理。然后他介紹了流固耦合模型試驗系統，并由此得出了突涌水前兆多元信息的識別以及破裂通道定位的方法。他綜合以上研究提出了一套突涌水災害實時監測與預警方法，并介紹了該方法在全國多個深長隧道施工中的成功應用。
山東浩珂礦業工程有限公司李釗總工程師的報告題目是“高性能土工合成材料創新與工程應用技術”。他簡要概述了土工合成材料憑借優異性能在巖土、水利、公路、鐵路、港口、機場、市政和環境工程等領域中的廣泛應用。另外，他從原材料研發、涂層配方、生產工藝、應用工藝、配件工具等方面重點介紹了該公司新研發的聚酯經編土工格柵和高強有紡土工布，簡要介紹了該材料在工程現場的應用與典型案例。
2.4道路工程
長沙理工大學鄭健龍院士的報告題目是“瀝青路面強度設計新思路”。他談到中國現在仍然面臨著繁重的公路建設任務，現有的和計劃修建的公路大部分為瀝青路面。他概括了目前中國瀝青路面強度設計方法及其存在的問題，建立了三維應力狀態下瀝青路面的強度準則、獲得三維應力狀態下強度準則的方法、三維應力狀態下強度準則的工程模型，最后提出了三維應力狀態下路面結構強度設計的新方法，該方法從基礎理論方面指導瀝青路面強度設計，可為中國未來的公路建設打下堅實基礎。
長安大學沙愛民教授的報告題目是“多孔瀝青路面材料、結構與應用”。他提出目前中國大部分城市存在交通噪聲污染，并有持續加重的趨勢，絕大多數的城市道路、廣場、步行道、停車場等廣泛使用密實型路面材料，城市地表大多被不透水的路面所覆蓋；要從道路角度解決上述環保問題，路面材料應當以多孔而不是密實為主。他通過試驗得出，多孔瀝青路面在滿足了傳統道路的承重、穩定、平整、耐久和舒適等通行功能的基礎上，還具有補充地下水、緩解城市內澇、抗滑、降低行車噪聲、緩解城市熱島效應等環保功能，符合保護生態環境、可持續發展的原則。多孔瀝青路面的相關研究將為傳統瀝青路面的改造和升級技術提供理論基礎和方法支撐，推動道路交通的綠色、環保與可持續發展。
深圳大學李清泉教授的報告題目是“動態精密道路檢測技術及裝備”。他簡要闡述了中國道路基礎設施管理從大規模建設向大規模養護過渡這一社會需求，指出了現階段公路檢測技術與裝備面臨的問題。接著，他針對道路承載能力（彎沉）測量中的靜態精密微距測量的動態化難題、道路路面病害檢測中核心指標不全、數據處理低效等核心問題，做了詳細的解釋，介紹了軌道病害檢測的新技術和新方法及其在工程現場的應用。
2.5結構健康監測
沈陽建筑大學李宏男教授的報告題目是“結構安全監測工程應用”。他簡要介紹了結構監測系統，提出了光纖傳感器研發目前需要解決的問題是應變傳遞機制；介紹了幾種光纖傳感器封裝技術、疲勞測試以及光纖機電類傳感器同步解調儀，并提出目前儀器開發上存在缺乏統一數據采集平臺以及缺乏模塊化和規范化模型等問題，介紹了大型結構安全運營遠程監測與實時預警系統，最后展示了綜合安全監測技術在多項重大工程中的應用。
哈爾濱工業大學李惠教授的報告題目是“結構新型監檢測方法與技術”。她首先簡要介紹了結構健康監測面臨的挑戰和未來的研究方向，然后介紹了移動無線傳感網絡技術；針對無線傳輸數據丟失的難題，提出了無線傳輸數據丟失無損恢復算法，并對該技術在工程中的成功應用做了簡要的匯報。接著，她對結構新型監測技術中動態分布式布里淵光纖傳感技術和計算機視覺技術都做了詳細的匯報。最后，她對人工智能、機器人和虛擬現實以及智慧城市與區域等土木工程未來發展方向做了簡要總結。
2.6防災減災工程
同濟大學李國強教授的報告題目是“金屬承載消能雙功能減震結構的概念、設計與形式”。他介紹了金屬承載消能雙功能減震結構的概念和減震原理，對比了阻尼器和金屬承載消能雙功能減震構件的區別，指出金屬承載消能雙功能構件兼結構承載構件和消能構件功能于一體，不影響結構抵抗小震和風載的性能，可大大提高結構抵抗中（大）震的能力；金屬承載消能雙功能構件用作抗側力構件可控制結構損傷主要集中于雙功能構件，減小承重結構的破壞，滿足高性能鋼結構抗側承載力大、可修復性好的要求。
北京建筑大學李愛群教授的報告題目是“既有建筑減隔震加固技術及其應用”。他分析了減隔震技術的現實需求，介紹了目前已有的減隔震技術和產品，對比了粘滯流體阻尼器、粘彈性阻尼器、軟鋼阻尼器、防屈曲耗能支撐、摩擦阻尼器的性能和應用范圍，介紹了不同阻尼器應用于大跨結構、高聳結構、多高層結構、復雜結構的減震應用案例，提出結構減隔震技術可以有效提高工程結構的抗震能力，實現結構性能的大幅度提升。
北京工業大學杜修力教授的報告題目是“城市大型地下結構抗震設計理論與方法及工程應用”。他分析了由地震引發的地下結構破壞事故并說明了研究地下結構地震破壞的前沿需求，介紹了數值分析方法、簡化分析方法、物理模擬分析方法在地下結構地震破壞中的應用現狀及存在的主要問題。針對地下結構的特殊性，他講述了時域整體分析方法及軟件平臺的完善和發展研究，提出了城市大型地下結構地震破壞機理與抗震性能評價方法以及模型試驗的實施技術，最后介紹了相關成果的工程應用。
東南大學吳智深教授的報告題目是“混凝土結構災后可恢復性設計及提升技術”。他通過分析地震破壞后結構不同程度的損傷，說明了重大工程結構災后可修復性（或可恢復性）亟需提高這一需求，同時認為結構可恢復性能應當成為結構復原力的關鍵指標之一，而結構復原力也是結構可持續性的指標之一。他提出合理利用FRP和鋼筋是實現損傷可控的可恢復性抗震結構的有效方法，同時具有高耐久、智能及綠色性能等結構可持續性特點，最后特別指出設計損傷可控的FRP筋是實現高性能損傷可控結構的關鍵。
解放軍理工大學方秦教授的報告題目是“抗暴結構研究新進展”。他簡要介紹了軍用和民用工程、落石沖擊、船（車）撞橋墩中沖擊爆炸事件對結構的破壞，說明了抗暴結構研究的重要性，指出了主要采用結構動力學和波動力學研究強荷載對抗暴結構的作用機理。他重點對鉆地彈侵徹效應及其防護、沖擊爆炸（或與火災聯合）下工程結構損傷破壞的數值模擬、民用工程結構抗沖擊爆炸這3個研究方向做了詳盡的闡述。
西安建筑科技大學白國良教授的報告題目是“裝配整體式混凝土剪力墻結構振動臺抗震性能試驗研究”。他從發展歷程、政策導向、應用現狀、試驗研究4個方面闡述了裝配整體式混凝土剪力墻結構的研究背景和現狀，介紹了連接技術試驗和結構模型振動臺試驗，分析了套筒灌漿連接、漿錨搭接連接各自的特點和區別，并展示了模型試驗結果。
2.7綠色交通
東南大學王煒教授的報告題目是“城市虛擬交通系統及其功能設計”。他通過分析提出城市交通擁堵的成因主要是交通需求與交通供給之間的嚴重失衡�？焖俪擎偦勾蟪鞘芯用衿骄鲂芯嚯x成倍增長，引發城市交通結構的轉型，造成出行機動化。立足中國城市綜合交通系統構成要素的基本特征，他提出了“公交主導型城市交通系統供需平衡”這一緩解交通擁堵的基本策略，同時提出了“互聯網+交通”的城市智能交通系統建設技術路線，并從城市虛擬交通系統測試平臺的框架結構、城市綜合交通大數據的深度開發、城市虛擬交通系統測試平臺的構建、城市綜合交通系統集成分析平臺軟件的開發、城市交通集成測試功能的人機對話與系統實現等方面詳細介紹了城市虛擬交通系統測試平臺的建設。
2.8土木工程與計算科學
中國科學院數學與系統科學研究院崔俊芝院士的報告題目是“土木工程中的計算科學和技術”。崔俊芝院士指出，大型工程是現代土木工程建設的必然趨勢，土木工程全壽命期設計科學技術、土木工程精細化建造技術、大型基礎設施運行和維護技術這三大技術是土木工程發展的核心。他還介紹了土木工程計算科學在大型組合結構、地下空間一體化多物理場分析中的應用，以及在多目標組合優化、抗震、防災模擬與可靠性分析等若干前沿研究方向的具體應用，簡要介紹了現代集成化、智能化技術在土木工程建造技術中的應用。3結語與展望
第三屆建筑科學與工程創新論壇在各方努力下完美落幕。與會專家學者圍繞鋼結構、橋梁工程、隧道與地下工程、道路工程、防災減災、結構健康監測、綠色交通等關鍵問題與技術進行了匯報和交流，展示了國內外最新的研究動態和工程應用，并為行業發展指明了方向。
中國是世界上最大的發展中國家，正處在基礎設施建設的關鍵時期，已經在高層建筑、地下空間開發、高速公路、高速鐵路、大型水利設施等領域取得了舉世矚目的成就，創造了一個又一個世界第一，土木工程建設已成為國民經濟發展的支柱產業。在國家大力推進“一帶一路”建設、新型城鎮化發展戰略的背景下，中國經濟進入了轉型創新發展的戰略機遇期，這對土木工程的節能環保、技術創新、安全實用、經濟高效提出了更高要求，建筑科學與工程領域的研究和發展將大有可為。建筑科學與工程創新論壇將通過高層次的專家交流機制，凝聚廣大土木建筑科技工作者的智慧，探尋中國土木建筑領域的技術創新理念，展示技術創新成果，打造高等院校、科研院所和大型企業共同參與的高端交流平臺，引領并促進中國土木建筑事業的進一步發展。
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