城大學(xué)者憑強風(fēng)對超高層建築物安全影響研究獲國家高校科研獎
香港城市大學(xué)(城大)建築系副教授李秋勝博士研究強風(fēng)對超高層建築物安全的影響,成就傑出,榮獲國家教育部頒予2010年度高等學(xué)校科學(xué)研究優(yōu)秀成果獎(科學(xué)技術(shù))科技進步一等獎。
李博士的獲獎項目是「超高層建築風(fēng)效應(yīng)的現(xiàn)場實測、風(fēng)洞實驗和數(shù)值模擬綜合研究及應(yīng)用」。他領(lǐng)導(dǎo)的團隊綜合運用現(xiàn)場測試、風(fēng)洞實驗、數(shù)值模擬三種方法,研究風(fēng)力對超高層建築物的效應(yīng),從而為超高層建築物的抗風(fēng)設(shè)計及相關(guān)設(shè)計規(guī)範(fàn)的制訂提供科學(xué)依據(jù),有助增進建築物的安全。這項研究成果已廣泛應(yīng)用於實際建造工程,預(yù)計可節(jié)省大量建築成本。
「這個獎項彰顯城大致力創(chuàng)造實用知識、推動社會及經(jīng)濟進步的使命。參與這個研究項目的內(nèi)地大學(xué)研究人員,大部分曾經(jīng)在城大求學(xué)或擔(dān)任研究員,反映城大為內(nèi)地培育了優(yōu)秀的科研人員,」李博士說。
李博士指出,他的研究團隊和合作者在廣州中信廣場(高390米)、香港國際金融中心二期(高415米)、臺北101大廈(高508米)等內(nèi)地、香港和臺灣的超高層建築物上設(shè)立了監(jiān)測系統(tǒng),收集風(fēng)效應(yīng)資料,特別是颱風(fēng)對大廈幕牆及結(jié)構(gòu)的壓力及其風(fēng)致振動影響等數(shù)據(jù)。李博士還研發(fā)了兩套「追風(fēng)房」系統(tǒng),可追蹤記錄颱風(fēng)登陸地點房屋表面的風(fēng)壓和颱風(fēng)風(fēng)場數(shù)據(jù),為房屋抗風(fēng)設(shè)計提供寶貴的參考資料。
另一方面,李博士做過大量風(fēng)洞實驗,深入研究超高層建築物在順向風(fēng)、橫向風(fēng)、扭轉(zhuǎn)風(fēng)情況下的受力荷載,以及風(fēng)力所致的建築物振動;對在超高層建築中實施風(fēng)能發(fā)電的可行性進行風(fēng)洞試驗和數(shù)值模擬研究,研究成果已應(yīng)用於實際工程。李博士又研發(fā)一套數(shù)值風(fēng)洞軟件,可模擬計算整幢建築物甚至一個城市區(qū)域的風(fēng)效應(yīng),今年將在深圳舉行的世界大學(xué)生運動會主要體育場館就是用李博士這套軟件進行抗風(fēng)設(shè)計和風(fēng)環(huán)境評估的,得到深圳市政府和評審專家的高度評價。
「隨著社會和經(jīng)濟的高速發(fā)展,近年在中國東南沿海(颱風(fēng)多發(fā))地區(qū)興建了大量超高層建築,合理確定結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載和風(fēng)效應(yīng)是設(shè)計這些建築所面臨的首要問題。但各國現(xiàn)行荷載規(guī)範(fàn)均不能完全覆蓋超高層建築的抗風(fēng)設(shè)計,從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)工程師難以準(zhǔn)確、合理地評估此類結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載及其效應(yīng)。我們的研究根據(jù)工程實際需要,應(yīng)用現(xiàn)場實測、風(fēng)洞實驗和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對超高層建築風(fēng)的作用及其效應(yīng)進行深入、系統(tǒng)的研究,研究成果達到國際領(lǐng)先水準(zhǔn),並已廣泛應(yīng)用於實際工程,為超高層建築的抗風(fēng)設(shè)計和規(guī)範(fàn)的制訂提供科學(xué)依據(jù)及參數(shù)。」李博士說。「有助建造更高、更能抵禦強颱風(fēng)的超高層建築物。」
李博士一直致力於風(fēng)工程、結(jié)構(gòu)動力學(xué)、地震工程、可靠度及風(fēng)險評估的研究,共在國際科技期刊上發(fā)表過論文208篇,著書三本,並曾於2004年榮獲海外傑出青年基金獎、2007年受聘為教育部長江學(xué)者講座教授。李博士現(xiàn)擔(dān)任美國土木工程師協(xié)會《結(jié)構(gòu)工程期刊》(Journal of Structural Engineering, ASCE)副主編,以及10份國際科技期刊的編委會成員。
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