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学术前沿 | 聂建国院士关于土木工程结构领域的创新和发展

发布日期:2024-12-13     来源:     阅读: 516


前言



在土木工程领域,聂建国院士以其卓越的学术成就和深远的行业影响,成为推动结构工程创新和发展的领军人物。本文旨在系统地回顾和整理聂建国院士在土木工程结构领域的创新成果,以及为促进土木工程结构的发展做出的重要贡献及相关观点阐述。




·院士简介·




聂建国,结构工程专家,中国工程院院士。清华大学土木工程系教授,清华大学未来城镇与基础设施研究院院长,清华大学学术委员会主任,中国工程院土木、水利与建筑工程学部主任,日本工程院外籍院士。学术兼职包括《建筑结构学报》主编、中国土木工程学会副理事长、国务院学位委员会学科评议组召集人、住建部超限高层建筑工程技术专业委员会主任、中国钢结构协会名誉会长、中国钢结构协会专家委员会主任、中国土木工程学会结构工程分会理事长等。






·个人成就·






聂建国院士长期从事土木工程结构研究,在土木工程结构领域进行了系列创新,为促进土木工程结构的发展做出了重要贡献。成果已广泛应用于建筑结构、桥梁结构、特殊结构、地下结构等领域,取得了显著的技术经济效益和社会效益。出版学术专著2部、教材3部,在结构工程领域国内外顶级学术期刊发表论文150余篇,授权发明专利40余项。以第一完成人获国家科技进步二等奖,国家技术发明一等奖和国家科技进步奖(创新团队)各1项。获中国钢结构协会首届杰出人才奖、中国钢结构协会钢-混凝土组合结构分会杰出贡献奖、全国优秀博士后、全国优秀科技工作者、光华工程科技奖、何梁何利科技进步奖、全国模范教师、全国先进工作者、全国创新争先奖状、中国工程建设标准化协会标准大师、清华大学突出贡献奖、日本工程院外籍院士、茅以升科学技术奖桥梁大奖等荣誉。




·院士动态·




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城市数字化转型与数字基础设施建设


2024年12月10日上午,中国公路学会2024学术年会在深圳开幕,会议聚焦数字转型、智能升级、融合创新,大力发展交通新质生产力,助力交通强国建设。聂建国院士作了题为《结构选型和连接构造对桥梁的性能至关重要》的主旨报告。聂建国院士认为,桥梁是国民经济的重要命脉,社会经济高质量发展离不开高质量桥梁。高质量桥梁的内涵体现在高性能、长寿命、低消耗、低排放,适用性、经济性、安全性、耐久性、韧性是桥梁高性能的标志。我国新时期的工程建设方针是“适用、经济、绿色、美观”,为桥梁高质量发展指明了方向。他强调,桥梁结构高性能在很大程度上取决于结构选型和简单可靠的连接构造。目前,桥梁结构面临许多挑战,应对这些挑战需要加强桥梁结构的创新与实践,不断通过科技创新,确保我国桥梁结构高质量可持续发展。

来源:中国公路学会



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钢-混凝土组合结构及其综合效益



2024年9月,清华大学通州基地项目举办“钢-混凝土组合结构暨不出筋开槽型预制混凝土板新技术成果应用”现场观摩会。聂建国院士指出,“钢-混凝土组合结构”是钢结构的重要发展方向之一,也是顺应国家政策导向,大力发展钢结构和装配式建筑的重要举措。他强调施工单位技术骨干,要以“施工是保障,创新是根本”为原则,勇于创新、科学创新,坚持将创新作为建筑业可持续发展的不竭动力;要推广和发展钢结构,不断深化该项技术的应用,合理使用钢材,进一步降低能源消耗,减少碳排放量,为推动实现国家2030年前碳达峰目标提供助力;各参建单位要强化沟通协作,建立设计、施工一体化交流机制,通过“谋布局、强保障、抓落实、促闭环”,重点把好施工图纸的审查关和执行关,确保各项信息数据准确无误,推动项目建设提质提效。

来源:北京建工





·院士观点·





钢-混凝土组合结构的优势与应用:

聂建国院士认为组合结构与传统钢筋混凝士结构和钢结构相比,具有更优异的力学性能,不但适用于桥梁结构,更适用于建筑结构、大跨度和超高层建筑等。通过将钢材与混凝土巧妙结合,能充分发挥钢材受拉、混凝土受压的性能,可发展适用、安全、经济、耐久、美观的高性能结构。

结构设计的原则与理念:

聂建国院士坚持结构简单、传力简洁的原则,倡导“lessis more”的理念,即用最简单的方式解决复杂的工程难题,以实现低消耗创造更大价值,使技术更易被广泛应用。聂建国院士强调设计要充分考虑结构的整体性能和协同工作,注重细节处理,确保结构在各种荷载作用下的安全性和可靠性。

对新型组合结构体系的研究与探索:

聂建国院士积极开展新型钢-混凝土组合结构体系的研究,如双向组合结构、组合转换结构、混合连接节点、抗拔不抗剪连接等,并推动其在工程中的应用。这些新型结构体系能够更好地满足现代工程对大跨度、高层、复杂空间等特殊要求,提高结构的适应性和经济性。

结构加固与改造的技术与方法:

聂建国院士关注既有建筑的安全性改造,研究并提出了一系列有效的结构加固与改造技术。通过合理运用钢-混凝土组合结构技术,对既有建筑进行加固和改造,能够提高结构的承载能力、抗震性能和耐久性,延长建筑的使用寿命,同时实现功能更新和提升,满足现代使用需求。

结构研究需结合工程实际:

聂建国院士强调科研要源于工程、服务工程,将国家和社会的需求放在第一位,从实际工程中发现问题、解决问题,让科研成果能够直接应用于工程实践,推动土木工程行业的发展;同时要高于工程、引领工程,不被现有的规范标准束缚,开展拓展性的研究,为工程实践提供更先进、更科学的技术支持。




(备注:本文素材来源于网络公开材料收集整理,侵删)










编辑:朱禹诺

审核:李洪东