科技日报记者 王延斌 通讯员 孙金晓
10月14日,2025年度中国钢结构科学技术奖颁出,“超百米高度大跨空间网格结构厂房建造关键技术”项目(以下简称超百米项目)凭借突出的创新力斩获中国钢结构协会科学技术进步奖一等奖。
中铁十局一公司总工程师张振电告诉记者,该获奖课题对应项目为长度超90米、高度超110米、跨度超140米的网架钢结构厂房。一般而言,钢结构厂房是以钢材为主要承重构件的工业建筑设施,其施工周期短且综合成本较低。
“该结构的核心突破点在于突破传统厂房需设置中间支撑柱的技术限制。”张振电表示,在数千平方米的厂房应用场景中,该技术可实现超百米净跨,整个厂房仅保留四周承重柱,内部无任何墙体与立柱阻隔。“这一设计能显著提升空间利用率与布局灵活性,同时保障整体空间的规整性与视觉通透性。”张振电说。
从结构性能维度分析,该设计具备高效受力特性。“弧形结构体系可实现荷载均匀传递至整体结构,不仅有效减少材料用量,更使结构兼具轻量化与高承载双重优势。尤为关键的是,结构主受力构件以轴向力为主,可充分发挥钢材抗拉强度高的材料性能优势,进一步提升结构受力效率。”在张振电看来,施工环节的技术优势同样突出。核心构件可采用工厂预制化生产+现场模块化拼装模式,大幅压缩现场施工周期;同时,绝大多数结构单元可在地面完成组装后,通过整体提升工艺实现高空就位。此举有效减少高空作业量,显著提升施工过程的安全性与可靠性。
“超百米”项目是中铁十局一公司创新团队历经多年研发的成果。张振电表示,该成果蕴含了三大创新点,即其揭示了厂房大门开关状态下屋面风压分布规律,提出体型系数修正方法,确定基于位移响应统计特征的风振系数;其研发了焊接球节点装配式与焊接式加固技术,构建承载力预测模型及计算方法,阐明节点受力机理;其创新连续外扩累积提升安装技术,实现超高大跨网架结构近地面整体安装,保障施工精度的同时降低高空作业风险。
近年来,中铁十局一公司锚定科技自立自强目标,通过体系改革、资源整合、技术攻坚,在铁路营业线改造、城市轨道交通、特殊桥梁等领域突破创新。近五年,该企业创新成果“量质齐升”,省级工法总量增长超30%,今年的授权发明专利提升近100%,形成科技创新与成果转化良性循环。
(受访者供图)