获奖项目名称:大跨度索杆预应力空间结构形态研究和工程应用
主要完成单位:浙江树人学院、上海海事大学、东南大学、浙江大学建筑设计研究院有限公司、浙江精工钢结构集团有限公司
主要完成人:王振华、郭佳民、朱明亮、郑晓清、邢遵胜、金小群、平焕、刘光众、王进、金晖
二、项目背景
本项目在国家自然科学基金、省部级自然科学基金等项目的支持下，针对索桁架、索穹顶、弦支穹顶为代表的索杆预应力空间结构，进行了结构体系创新、考虑外部荷载下的形态分析以及施工成形等相关研究，解决了大跨度索杆预应力空间结构在形态分析和张拉控制方面的技术难题，实现了形与态的协调。
三、创新成果
针对索杆预应力空间结构，项目组系统开展了结构体系开发、形态设计、形态优化和张拉成形研究，取得的主要创新成果如下：
1）研发了两大类七小种非正高斯曲率索穹顶体系，拓展了索杆预应力结构的应用场景；
2）提出了分部平衡和牛顿迭代等形态分析理论，丰富了索杆预应力结构的形态设计方法；
3）构建了基于机器学习的帕雷托(Pareto)多目标智能优化算法，推动了人工智能在索杆预应力结构设计中的应用；
4）提出了基于向量式有限元的正向和逆向张拉成形分析方法，为索杆预应力结构施工张拉过程形与态的精确控制提供支撑。
项目获授权国家发明专利11件、省级工法4项，发表学术论文24篇（其中SCI收录20篇）。
四、推广应用情况
本项目研发相关研究果在乐清体育中心、乐清体育馆和游泳馆、凤凰山体育中心、黄河三角洲交易中心基础设施项目、义乌全球数字贸易中心项目、鄂尔多斯伊金霍洛旗体育中心、三亚体育中心体育馆、盘锦体育中心体育场、绍兴县体育中心体育馆、贵阳奥林匹克体育中心主体育馆、厦门白鹭体育场等工程项目中得到推广应用。
乐清体育中心项目
黄河三角洲交易中心基础设施项目
义乌全球数字贸易中心项目
厦门白鹭体育场
