习朝位和他的建筑
——全国勘察设计行业创新科技带头人掠影
2015-12-25
习朝位和他的建筑
——全国勘察设计行业创新科技带头人掠影
习朝位,1983年毕业于河北工学院土木建筑系工业与民用建筑专业,国家一级注册结构工程师,至今一直从事建筑工程结构设计与研究工作。现任河北建筑设计研究院有限责任公司副院长(副总经理)、总工程师、正高级工程师。2009年获河北省勘察设计行业具有行业影响力人物奖;2010年获河北省突出贡献中青年专家称号;2011年获首批“河北省工程设计大师”称号;2013年获“当代中国杰出工程师”称号。兼任河北省土木建筑学会秘书长、河北省土木建筑学会结构工程学术委员会主任委员、河北省土木建筑学会工程抗震学术委员会和地基基础学术委员会副主任委员、河北省地震安全评定委员会委员。
习朝位从事建筑工程结构设计、研究30年来主持、指导工程设计达数百项,其中高层、复杂超限高层建筑百余项;主持或参编国家标准、省技术标准20余项;主持、主要参加科研项目10项,技术创新数十项;在国家级期刊发表论文6篇。他主持设计的西柏坡纪念馆改陈扩建工程荣获河北省优秀工程勘察设计一等奖、建设部优秀工程勘察设计三等奖;河北省建筑设计研究院科研生产作业楼套建高层建筑荣获河北省优秀工程勘察设计一等奖、建设部优秀工程勘察设计三等奖;华夏金融广场工程(上海)荣获建设部优秀工程勘察设计三等奖;石家庄飞机场航站楼改扩建工程荣获2009年国家优质工程银质奖;中华商务广场工程荣获河北省优秀工程勘察设计一等奖、2010年国家优质工程银质奖。其主要代表作品还有上海华夏金融广场、河北建设服务中心、石家庄行政中心工程、石家庄万达广场工程、石家庄华强广场工程、河北省图书馆改扩建工程、石家庄霞光大剧院工程等。
石家庄万达广场
该工程为集商业、办公、商务楼、影视等于一体的超大型商业综合体,总建筑面积32.6万m2,地上29层,地下1层。地上建筑面积为27.25万m2,主要功能为4栋商务楼、1栋商务酒店及商业裙楼;地下建筑面积为5.35万 m2。建筑总高度97.75 m,属一类高层建筑。
基础选型:经过经济比较、分析,各塔楼基础采用复合地基上的筏板基础,裙楼基础采用天然地基上的筏板基础,地基基础设计等级为甲级。
石家庄万达广场
合理的结构体系是建筑抗震的基本保障,结构单元的合理划分使建筑抗震更加有利。本工程经方案优化和对比分析,采用了框架-剪力墙结构体系,将5栋高层在±0.00以上用抗震缝分为5个独立结构单元,每个结构单元连带部分裙房,±0.00以下结构为一个整体。结构设计强调多道抗震防线、强柱弱梁,使结构体系更加有利于抗震。
石家庄综合商务中心工程
该工程地上总建筑面积26万m2。由南楼、北楼、东楼、西楼及中部会议中心五大部分建筑群组成,五部分围合形成东、西两个内庭园,将每个部分紧密地连系在一起。该建筑东西长264 m,南北宽234 m,建筑总高度为56.6 m。地上12层,地下2层。地下2层设置约3万m2常五级二等人员掩蔽人防工程;地上为办公室、会议室、新闻中心、信息中心等。
中心工程属于超长建筑,地下两层面积达12.4万 m2,采用无缝设计。为很好地解决施工期间混凝土收缩、徐变引起的混凝土裂缝,采用了施工后浇带、加强带和沉降后浇带等措施。上部建筑高低错落、立面造型别致;功能复杂多样、内部空间形式丰富。根据建筑特点,平面、立面情况及功能变化,将其划分为12个结构单元,合理确定结构缝的位置、结构体系和构造形式,使结构单元平、立面布置更加规则,各部分的质量和刚度更加均匀、连续,利于抗震,节省材料,方便施工。结构体系主要采用框架-剪力墙结构形式,仅一区和十二区的地下室部分采用框架结构形式。
设计中采用混凝土梁转换、桁架转换、密肋钢结构梁以及在双塔之间采用75.6 m大跨度钢桁架结构等技术手段很好地解决了复杂结构设计难题,并取得了显著的经济效益。
作为河北建筑设计研究院总工程师,习朝位对全院科研工作倾注了大量的精力,尤其对复杂高层建筑结构抗震研究给予了特别的关注。我国高层建筑越来越高,体型也很复杂,进一步研究这些复杂高层建筑结构抗震性能非常必要,总结理论和工程经验,全面掌握高层建筑抗震技术,实现建筑安全抗震设计。习朝位通过复杂高层建筑抗震研究的“大底盘双塔楼、连体和带转换层高层建筑抗震研究”等项目和最近研究的课题,形成了系列复杂高层建筑抗震研究。他最近研究的复杂高层建筑结构抗震课题是“超大跨度连体带悬挑的高层建筑抗震、抗风研究”和“高层大悬挑结构抗震研究”。尤其对于大跨度连体带悬挑的高层建筑抗风设计研究,规范没有明确的具体规定,要做系列的风动实验研究。主要成果有“大底盘双塔楼、连体和带转换层高层建筑抗震研究”“砖混建筑套建高层技术”和“超高层建筑钢结构设计研究”。研究成果均属国内领先水平,为我们设计更加安全抗震、节省材料的复杂高层建筑提供了技术支撑。
石家庄综合商务中心工程
大底盘双塔楼、连体和带转换层高层建筑抗震研究(主持)
该项目以高层建筑双塔、连体和带转换层的框架-核心筒结构为基础模型,采用多种计算程序对16种工况进行了计算分析;采用中国建筑科学研究院最新引进的国内最大震动台对1∶20结构模型进行了地震模拟振动试验。总结了随着大底盘层数、连体层数、连体位置和转换层高度的改变,其结构力学特征和结构受力变化规律;大底盘双塔楼、连体和带转换层高层建筑随地震作用强度变化,结构主周期变化规律、结构刚度变化规律和结构裂缝变化规律;大底盘双塔楼、连体和带转换层的高层建筑随地震作用强度变化,结构地震最大反应加速度变化规律;超大震地震作用下,结构整体、连体和连体与主体连接部位等主要部位的破坏机理。其成果对复杂高层建筑抗震设计和试验研究具有重要指导意义,确保了复杂高层建筑抗震设计安全性和耐久性,实现了节约资源、节约能源和环保的设计理念,具有显著的经济效益和社会效益。该项目获得了河北省科技进步三等奖。
双塔连体振动台试验
砖混建筑套建高层技术研究
该项目获河北省科技进步二等奖。对这个套建工程项目,习朝位他们进行了两种工况结构设计研究。第一种工况是采用带斜撑预应力框桁架在原来的4层砖混建筑上套建,并利用建筑两端新增设的楼电梯间,布置混凝土剪力墙,形成“套建框桁架-剪力墙”结构体系,新旧两楼互为独立结构单元。第二种工况是拆除原砖混建筑接建新楼层,形成“整体框桁架-剪力墙”结构。研究多种形式结构布置计算,进行了实际建筑激振抗震试验,通过工程实践研究,进一步掌握了“砖混建筑套建高层技术”。
绿色节能新型墙体结构应用研究
绿色节能新型墙体结构应用研究利用工业废料制成承重保温一体化墙体砖,研究了砌体结构的力学性能等指标,进行了一栋多层办公实验楼的建设。经过近3年实际运行,进一步验证了其承重保温的各项性能符合相关规范要求,为下一步推广应用提供了试验依据。该研究获得河北省建设科技进步一等奖。其工程应用,实现建筑节约资源、能源、土地等目的,解决砌体建筑“穿衣戴帽”问题。
近几年,河北院在建筑节地、节能、节水、节材和低碳绿色环保方面做大量研究。主要成果有“‘四新四节一环保技术’在建筑中的综合应用研究与实践”和“绿色节能新型墙体结构应用研究”,这些均属国内领先水平。“‘四新四节一环保技术’在建筑中的综合应用研究与实践”,以“河北建设服务中心”工程为载体,对“四新四节一环保”的18项技术进行有效集成和整合,达到高效节地、节能、节水和节材的理想效果,获得了河北省科技进步三等奖。
与河北工业大学共同进行的“HRB500级钢筋在工程中应用研究”,在当时尚属国内首例,与常用的HRB335钢筋相比减少大量钢材,效果非常显著。他们进行了实际结构框架梁裂缝载荷试验,在试验研究和工程试点的基础上,编制了河北省地方规程《HRB500级钢筋应用技术导则(试行)》,为HRB500级钢筋应用提供了依据。研究项目获得了河北省科技进步二等奖。
10.3969/j.issn.1673-1093.2015.02.002