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世界首个!超高!超安全!
总高528米、地上108层、地下7层这座被称为“中国尊”的摩天大楼不仅是当之无愧的“北京第一高”还是世界上第一个在8度抗震设防烈度区建造的500米以上超高层建筑在其出类拔萃的抗震实力背后是“中国尊”结构设计总负责人清华大学土木工程系1978级校友北京市建筑设计研究院总工程师齐五辉对建筑结构安全不变的敬畏和坚持让我们一起走近“大国重器中的清华人”系列报道为你讲述改革开放以来新一代清华人为铸就国之重器默默耕耘的奋斗故事铆足力气,打造“世界首个”打造“全国首个”,是不小的挑战打造“世界首个”,更是挑战中的挑战在“中国尊”结构设计工作中齐五辉不能松懈一丝一毫齐五辉作为志在刷新首都天际线的特大型工程“中国尊”项目在建筑尺度、施工工期工程造价、技术应用等方面都划定了非常高的标准使项目的设计、管理与施工具有相当大的难度其中,结构设计的困难程度稳居“第一梯队”“中国尊”以“中国尊”为代表的超高层建筑的结构不仅要承受较大的结构自重、风荷载等直接作用还要保障建筑本身能够在温度改变、地震作用等间接作用影响下稳如泰山、屹立不倒可以说只有结构设计做得好高楼大厦才能站得住、立得稳在“中国尊”项目启动之前世界范围内500米以上的超高层建筑已并非凤毛麟角但在8度抗震设防烈度区内修建一个超500米的高层建筑在全球却尚属首次面对新纪录带来的新问题齐五辉带领团队守正创新选择内筒和外筒的双重抗侧力体系让含有巨型柱、巨型斜撑及转换架的外框筒和含有组合钢板剪力墙的核心筒共同构成“中国尊”固若金汤的“抗震骨架”并通过深入研究预测出施工过程中剪力墙可能出现的细小问题针对性地进行加强设计和预防养护最终圆满地完成了这一“史无前例”的重要任务“最快3天完成一层楼的结构施工”从2013年7月正式开工到2017年8月主体结构全面封顶“中国尊”的施工团队“最快3天完成一层楼的结构施工”向世界展示出令人惊叹的“中国速度”而在保障“中国尊”的建设质量方面精妙的结构设计方案是关键齐五辉(右四)在“中国尊”建设现场指导鲜为人知的是在108层的地上部分之外“中国尊”还设计有7层纯地下室为实现整体工程的按期交付在保障基础施工速度的同时确保基坑的稳定成为“中国尊”结构设计的一项重要问题经过严密的计算、验证和分析齐五辉和他的团队创造性地让纯地下室采用天然地基取消主楼与纯地下室间的沉降后浇带这一在国际上绝无先例的基础设计方案不仅有效保证了地下37米深基坑和地上528米超高层施工的结构安全还大大节约了“中国尊”的基础造价和施工工期使“中国尊”的项目施工真正实现安全、效率与环保的有机结合结构设计上的大胆创新让“中国尊”在竣工之后相继捧起了2018年北京市结构长城杯工程金质奖2019年中国钢结构金奖杰出工程大奖2019世界结构大奖高耸或细长结构奖等一系列国内外知名工程奖项成为超高层建筑设计、施工领域的典范案例让“九洲”成为灾难来临时的“生命绿洲”“结构设计是建筑安全的基础为了安全,必须把抗震结构做好”自担任结构工程师以来建筑结构的抗震性一直是齐五辉实践和学术研究中的重点领域2008年5月13日5.12汶川地震发生后一则“九洲体育馆成为绵阳地区抗震指挥和避难中心”的新闻登上了中央电视台作为九洲体育馆项目的结构设计师得知自己负责的项目以过硬的抗震能力成为供民众应急避难的“生命绿洲”齐五辉在欣慰之余也免不了精神紧张九洲体育馆在当时这座2.4万多平方米的体育馆安置着近3万名避难群众面对主震过后可能出现的大小余震“是否因余震可能对建筑造成破坏而将惊惶未定的受灾民众疏散进帐篷中”成为至关重要的决策难题为衡量将九洲体育馆作为避难中心的可行性齐五辉和团队反复核算各种不利情况下九洲体育馆主体结构的安全程度并将可能出现问题的关键部位一一过筛最终坚定地给出了“建议不疏散”的专业意见至2008年6月29日最后一批避难者离开原设防只有6度的九洲体育馆经受了7度半的地震考验在震后共安置10余万人单日最多容纳4.5万人守护了无数群众的生命安全担千钧责任,造百年工程“老师们对学术、工作一丝不苟的精神给我留下了深刻的印象”1978年,齐五辉考入清华大学在朱金铨、陈希哲等清华前辈们的言传身教之下他不仅积累了深厚的专业知识也将“尽心尽力地工作为国家和社会发展贡献一份力量”确立为自己的人生目标作为超级工程的幕后工作者齐五辉一直致力于提供最优的结构设计方案让建筑实现安全、经济、实用、舒适的完美统一“建筑与其他行业不同建筑设计的四个主专业中结构又不同于建筑、设备、电气一旦建筑结构出现了安全问题人命关天,不可能重来”齐五辉常常用“如履薄冰”来形容自己的工作状态将保障人民生命安全作为至上追求齐五辉不仅带领团队高质量完成了北京国际金融大厦五棵松文化体育中心、国家开发银行“FAST”反射面系统支承结构等一系列重大工程的结构设计任务还参与了国家标准制定和国家建筑标准设计图集的编制工作为推动行业发展作出贡献于2016年获得“全国工程勘察设计大师”的荣誉称号北京国际金融大厦五棵松文化体育中心500米口径球面射电望远镜(英文简称“FAST”)回望30余年的结构设计生涯齐五辉坦言“忙忙碌碌,却也乐在其中”当下,中国正踏着稳健的步伐从建造大国迈向建造强国百年平安品质工程的背后离不开结构工程人漫长、艰辛的实践和创新他以脚踏实地、求真务实的精神为中国建筑行业高质量发展贡献出自己的一份力量更多大国重器中新一代清华人的故事将继续为你讲述......(点击下图查看更多故事)统筹|吕婷文|王思涵视觉设计|贺茂藤素材来源|北京建院