获奖项目名称:大跨度散料贮仓网壳建造技术研究与应用

　　主要完成单位:中建材（合肥）钢构科技有限公司、格锐达（南京）科技有限公司、合肥工业大学、合肥工大共达工程检测试验有限公司、安徽省建筑科学研究设计院

　　主要完成人:蒋守锋、董哲武、周海兵、谢坚、陈安英、朱玉林、钱刚、李运军、樊旭、张小东

　　二、项目背景 

　　散料贮仓作为储存散状固体物料的关键构筑物，在建材、煤炭、冶金、化工、农业与粮食加工等行业得到广泛应用。散料贮仓网壳屋盖除了作为围护结构、储存散料之外，还承受拉链机头部传动装置荷载、仓顶其他设备载荷以及设备的震动，因此仓顶网壳屋盖受力复杂，不同于一般意义的轻型屋盖。贮仓在散料侧压下，仓顶边缘易发生向外扩张变形而推动网壳支座移动，引发网壳附加内力；而网壳支座的约束刚度又反过来抑制或允许仓顶变形，这种相互作用要求设计时进行整体协同分析。

随着工艺生产线产能的日益提高，散料贮仓的直径日益增大，目前最大跨度（直径）已经达到了85m。散料贮仓上部网壳结构是由杆件与球节点组成，随着跨度的增加，其在设计、制造、施工、现场管理等方面面临着高标准与独特挑战。水泥熟料贮仓是工业生产中典型的散料贮存设施，温差大、跨度大、荷载多变等共同构成了其关键技术的难点和设计重点。

因此，散料贮仓网壳存在跨度大、温差大、荷载多变、杆件复杂等特点，有必要对大跨度散料贮仓网壳的建造技术进行研究。 

三、创新成果 

　　（1）创新点一：开发了大跨度散料贮仓网壳的设计软件与新型节点体系。

图1 数字化建模

　　（2）创新点二：构建了基于BIM与数字孪生技术深度融合的贮仓网壳结构智能制造系统。

图2 智能制造系统-杆件环焊装置

图3 网架杆件智能制造系统

　　（3）创新点三：研发了大跨度散料贮仓网壳的多场景模块化智能施工技术。

图4 主体结构模块化安装

图5 有限质点法（FPM）网壳状态叠加施工全过程分析

　　建立了基于有限质点法（FPM）的大跨度散料贮仓网壳状态叠加施工全过程分析方法，解决了传统分析方法常常面临网格畸变或重构的困难。

图6 工程施工照片

　　四、推广应用情况

　　本项目研究成果聚焦大跨度散料贮仓网壳的智能建造难题，成功进行了系统性技术创新。该系列成果显著提升了大跨度散料贮仓网壳工程安装效率、质量与安全性，取得了突出的技术突破，广泛应用于工程项目20项，得到了社会各界的认可，产生了良好的社会与经济效益，并形成多项专利、论文等科技成果。为公司创造较大的经济效益，各项工程如期竣工，确保了工程质量，取得了良好的社会与经济效果。