同济大学国家土建结构预制装配化工程技术研究中心(以下简称“中心”)于2013年4月获国家科技部立项【编号:2012FU125X12】批准,于2017年9月通过专家组验收,2018年3月科技部正式发文认定专家组验收结论【国科发基[2018]64号】,同意“中心”正式运行。“中心”依托同济大学土木、建筑、机械、信息、管理等相关学科并联合国内相关骨干企业共同建设。本着“开放、流动、联合、竞争”的方针设立开放课题,资助国内外科技工作者开展科研工作。
1. 资助范围
开放课题紧密围绕本“中心”的主要研究方向,资助意义重大、具有重要科学意义和应用前景的研究项目。本年度开放课题拟资助非定向课题2项和定向课题6项,研究内容如下:
(1)建筑工程结构部件荷载等效方法及其标准化设计制造研究
围绕建筑工程结构部件在工业化生产中的力学性能差异与标准化不足问题,开展结构部件荷载等效方法与标准化设计制造的系统研究。通过引入荷载等效分析方法,构建适用于多种类型结构部件的统一理论模型,明确不同构件在实际荷载作用下的力学响应规律,提升构件在受力性能、几何精度及加工装配方面的一致性。研究将建立基于受力特性与构造规则的设计准则,并结合制造与装配工艺,形成规范化、可操作的构件设计与实施体系。最终目标是提高构件的互换性、可重复性与工业化适配性,为建筑结构的标准化设计、快速施工与质量控制提供理论依据与技术支持,推动建筑工业化高质量发展。
(2)面向智能运维的软土轨交盾构隧道长期服役性能数字孪生技术研究
开展面向智能运维需求的软土地区轨道交通盾构隧道长期服役性能的数字孪生技术研究。重点围绕装配式隧道衬砌结构体系,通过深度融合多源监测感知数据、服役状态智能辨识算法及性能演化预测预警模型,研究运营期隧道管片在长期交通荷载、环境作用及工程扰动等多因素耦合作用下的变形演化、病害发展与性能劣化规律,建立“机理-数据”双驱动的数字孪生模型,实现对隧道当前状态的精准映射与评估及未来性能趋势的高精度预测。为软土地区轨道交通盾构隧道装配式管片结构的设计优化、性能提升、运维决策与安全保障提供技术支撑,进而推动装配式地下结构向数字化、智能化运维方向的高质量发展。
(3)混凝土模块化叠合剪力墙抗震性能研究(定向)
研发新型混凝土模块化叠合剪力墙结构体系,提出适用于混凝土模块化叠合剪力墙结构体系的优化节点构造和钢筋连接方案。通过足尺模型低周反复荷载试验研究,揭示混凝土模块化叠合剪力墙的破坏模式、承载力、位移延性和耗能能力等抗震性能指标。基于试验与数值分析,提出混凝土模块化叠合剪力墙结构体系的设计方法和优化构造措施。
(4)基于UHPC连接的预制剪力墙结构设计方法研究(定向)
针对预制混凝土剪力墙结构连接设计复杂、缺乏系统性设计依据的问题,系统构建一套以超高性能混凝土(UHPC)为核心的连接设计方法。深入分析UHPC连接节点的力学性能与破坏机理,并以此为基础提出涵盖水平与竖向接缝的设计准则、边缘构件预制优化方案以及关键界面处理技术,进而形成集标准化构造与可行性施工工艺于一体的工业化技术体系。通过示范工程验证,全面评估该设计方法在确保结构可靠性、提升施工效率及优化经济效益方面的综合价值,为推动UHPC连接技术在装配式建筑中的成熟应用提供核心支撑。
(5)百米级超大跨度钢桁架整体吊装全过程智能监测与安全控制技术(定向)
针对大面积工业厂房107米超大跨度钢桁架整体拼装、吊装施工,围绕实施过程中的关键构件应力应变、挠度变形、位移偏移等关键参数监测覆盖不全、灵敏度低、监测精度不足、预警滞后、控制效果差等问题,研发一套集施工阶段实时监测、智能预警与精准控制于一体的全流程技术系统。有效解决吊装过程中构件变形、应力超标、安装偏差等引发的安全质量难题,彻底消除构件损坏、变形的隐患,满足结构挠度规范要求,大幅提升钢桁架安装工效,切实保障超大跨度钢桁架施工的全过程安全与工程质量。
(6)装配式双T型楼屋面板与主体结构连接形式研究(定向)
研发并评估适配于装配式变电站的双T型楼屋面板与主体结构的高效连接体系。为了确保楼板传力可靠,混凝土屋面与下部主体结构需要通过连接构造措施实现屋面与下部结构的稳定连接。考虑变电站结构屋面受力特点,提出适用于变电站结构的屋面与下部结构连接措施,并通过试验或数值模拟等手段,对采用该连接形式的节点部位的传力行为进行分析,探明连接部位的失效机理,为混凝土屋面与下部结构连接构造设计提供依据。
(7)建筑钢结构用Q690GJ高强韧厚壁钢管开发与工程化应用关键技术研究(定向)
以深圳歌剧院屋盖项目作为依托,围绕Q690GJ高强韧厚壁钢管,探讨“设计-研发-加工-施工”一体化关键技术研究,形成可复制推广的技术包,提升重大项目竞争力。主要研究内容如下:
1)Q690GJ高强韧厚壁钢管开发及材料试验研究。研究建筑结构用Q690GJ钢管材料组织性能及成型技术;
2)Q690GJ高强韧厚壁管结构设计技术及节点试验研究。Q690GJ高强韧厚壁管结构设计技术及节点试验研究;
3)Q690GJ高强韧厚壁钢管加工工艺研究。Q690GJ高强韧厚壁钢管加工工艺研究及Q690GJ钢管全位置焊接工艺研究;
4)Q690GJ高强韧厚壁管结构建造应力应变检测技术研究。研究Q690GJ管结构建造过程应力应变。
(8)村镇模块化钢结构体系开发与建造技术研究(定向)
1)夏热冬冷地区村镇模块化钢结构体系选型与被动式降温技术研究。针对大别山地区夏热冬冷的气候特征,以及村镇模块化钢结构建筑夏季室内温度高、空调能耗大的痛点,完成适配本地的可拆装模块化钢结构农房体系选型,确定标准化可拆装构件与连接方式,在此基础上结合本地气候优化被动式降温围护方案,解决夏季室内高温、能耗高的痛点,助力乡村农房的低碳建设。
2)村镇模块化钢结构构件的焊接机器人适配工艺研究。针对焊接机器人在村镇模块化小型薄壁构件焊接方面存在的问题,开展模块化构件的焊接工艺适配研究,优化机器人的焊接路径与工艺参数,解决薄壁构件焊接变形、烧穿问题,建立适配的焊接工艺库,支撑该体系的工厂化批量生产。
2. 申请资格
对非定向课题,凡具有副高以上职称、或具有博士学位的外单位(同济大学以外)科研人员,年龄原则上不超过40周岁(1986年1月1日以后出生)均可提出申请。对定向课题,原则上优先接受中心合作机构的人员申请;对于合作单位有初步指定的课题,经中心组织协商、前期和资助方达成合作意向的合作机构外的人员,可开放申报通道。申请人应与中心固定团队成员合作,项目组至少有一名中心固定团队成员参加。申请人应得到所在单位或部门的同意,获准资助的课题研究人员应围绕开放课题要求开展工作。欢迎国内外各高等学校、科研机构、产业部门和其它单位的科技工作者申请开放课题。
3. 资助金额
2026年度开放课题拟资助课题数为8项,其中非定向课题(方向1、2)资助金额为7.5万元/项,定向课题(方向3-8)资助金额为20万元/项。
4. 实施期限
每个课题实施期限为两年,即2026年9月1日至2028年8月31日。
5. 考核要求
中期阶段需提交中期总结,课题到期后,“中心”将进行结题验收。非定向课题结题验收基本要求为授权或申请接受公开不少于1项发明专利或2项实用新型专利;或立项编制1本国家、行业或团体技术标准(至少完成征求意见稿);或在高水平学术期刊上发表或接受待发表不少于2篇论文。定向课题结题验收要求由“中心”、资助方协商确定。
用于开放课题结题验收的成果,必须严格按相关规定进行标注。未按规定标注的,结题验收时不计入成果。具体规定见《同济大学国家土建结构预制装配化工程技术研究中心开放课题管理办法》。
6. 实施与管理
自课题资助期满之日起60日内,课题负责人应当撰写结题报告、编制课题资助经费决算;取得研究成果的,应当同时提交研究成果报告和成果证明材料。如由于客观原因不能按期完成研究计划的,课题负责人应当于课题资助期限届满90日前提出延期申请,申请延长的期限不得超过1年。具体规定见《同济大学国家土建结构预制装配化工程技术研究中心开放课题管理办法》。
7.申报程序
(1)申请人在申请前应仔细阅读申请指南和《同济大学国家土建结构预制装配化工程技术研究中心开放课题管理办法》。
(2)非定向课题遵循面向社会、公平竞争、专家评审、择优立项的原则;定向课题遵循成果导向、技术先进的引导原则。
(3)申请人根据申请指南中2026年度资助方向填报申请书,经依托单位同意并签字盖章后,向“中心”办公室提交纸质申请书一式4份,并将申请书扫描件及相关材料的电子文件(PDF格式)发送到“中心”办公室邮箱。注意纸质申请书与申请书扫描件的内容应严格一致。开放课题申请书模板见附件2。
(4)本年度开放课题申请截止时间为2026年6月30日,逾期不予受理。最终评审结果将于2026年8月底发布。
(5)拟资助的课题在接到立项通知书后需提交纸质任务书(签字盖章版)一式4份,并按照任务书计划开展课题研究。开放课题任务书模板将与立项通知书一起发放。
8.其他
(1) “中心”办公室联系人及联系方式:
李艳,13808206416(微信同号)
E-mail:liyan0714@tongji.edu.cn
(2) 材料寄送地址:
上海市杨浦区四平路1239号同济大学衷和楼2014室(邮政编码200092)
同济大学国家土建结构预制装配化工程技术研究中心
2026年4月30日
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