“科学技术奖”二等奖项目 

　　一、基本情况

　　获奖项目名称：基于参数化设计的三角筒状螺旋形高耸电视发射塔钢结构成套技术研究与应用 

　　主要完成单位：同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司、同济大学、上海市金山区融媒体中心、青岛东方铁塔工程有限公司、云南建投钢结构股份有限公司 

　　主要完成人：何天森、何诚、胡仁茂、周志勇、高云、张锦骁、刘沛、汤葵阳、黄荣鑫、李明  

　　二、项目背景 

　　电视发射塔作为工艺性很强的项目，长久以来，都是主要关注项目的功能性和工艺设计，随着城市化的不断发展，越来越多的电视发射塔建在了靠近城区的位置、城乡结合部等，对于项目的土地集约性、建筑的形象、项目的观光、城市的景观协调等的要求也越来越高，因此对于电视发射塔的设计建造均提出了新的要求。 

　　课题基于服务绿色、低碳和可持续发展的国家战略，聚焦重大项目的工程实际问题，建立了全过程数字化形态构建和优化设计方法，研发了三角筒状螺旋桁架结构体系以及塔体结构、塔体结构的安装方法及信号塔，研究高耸钢结构的关键技术问题和创新设计方法，以及智能建造技术和数字化智能监测技术，研究成果经过示范项目应用具有良好的社会效益和经济效益。 

　　三、创新成果 

　　1）研发了基于参数化的全过程数字化形态构建和优化设计方法，解决了空间结构的高效建模、结构整体优化、节点受力性能分析等关键技术难题，实现了建筑美学表现与结构力学性能的和谐统一。 

　　2）提出了三角筒状螺旋形高耸钢结构体系，将建筑新态和结构受力体系进行了和谐统一，在满足建筑功能需求的基础上，得到高效的结构受力体系，解决了由于复杂多变的形态和边界条件带来的抗震、抗风等设计难题，实现了结构受力的安全高效，同时高效利用了土地资源。 

　　3）提出了风敏感性高耸钢结构的风荷载评估方法，并研发了多边形质量连续可调阻尼器，通过风洞试验、数值风洞模拟以及规范拟合进行风荷载综合分析，解决了复杂高耸空间钢结构由于形态变化带来的复杂风致效应的关键技术难题。 

　　4）研发了塔体结构、塔体结构的安装方法及信号塔，通过结合数字化定位放样及加工技术、焊接机器人技术，解决了多管桁架钢结构定位、加工、制造的难题，实现了空间复杂钢结构的智能建造。 

　　5）发展了空间钢结构的吊装及数字化监测技术，实现了吊装过程监测的计算机控制系统人机协同，解决了安装过程的数字化智能监测。 

　　四、推广应用 

　　本课题形成了13篇公开发表的学术论文，申请及获得授权专利24项（其中发明5项），并荣获9项各类奖项，其中部级工法1项、软著1项、国家级奖励3项，经专家组验收，综合技术达到国际先进水平。 

　　课题的研究思路和设计方法，可广泛应用于复杂空间钢结构工程，包括造型复杂的钢结构的建筑结构参数化一体化设计、结构整体选型和分析、风荷载评估、参数化非线性有限元分析，钢结构智能建造及吊装、数字化智能监测，以及高耸钢结构的整体综合应用等，特别是钢结构广播电视塔或其它高耸塔式建筑（如纪念塔、观光塔等）的结构体系。项目的应用推动了高耸钢结构行业的发展，具有广泛的应用前景。 

　　五、项目推广案例 

金山区广播电视发射塔

红河州第一人民医院整体迁建项目钢结构顶棚

上海市第一百货商业中心钢结构顶棚