同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司荣获国家科学技术进步奖二等奖
近日，2025年度国家科学技术奖揭晓。同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司参与完成的项目“高层建筑抗震韧性关键技术及应用”荣获国家科学技术进步奖二等奖。
项目简介
传统高层建筑以“大震不倒”为抗震设防目标，其在强震下虽基本满足抗倒塌要求，但破坏严重且难以修复，经济损失严重。项目历时15年持续攻关，围绕高层建筑“大震低损伤、功能易恢复”的抗震韧性需求，发明了新型减振隔震装置、内力转换型和变形协调型损伤控制构件与节点，创建了“刚柔并济”的抗震韧性新体系，建立了以功能恢复为目标的抗震韧性设计理论，实现高层建筑从“震后拆除重建”向“震后简易修复”的变革性技术突破，成果应用于我国中高烈度区多幢高层建筑及“一带一路”国家重点工程。项目开辟了高层建筑抗震韧性新方向，实现了高层建筑从抗震安全向抗震韧性的跨越。
集团减隔震技术研发中心由全国工程勘察设计大师、集团总工程师丁洁民和吴宏磊博士领衔，聚集了教授级高级工程师、高级工程师、博士等多层次人才。减隔震技术研发中心与同济大学土木工程学院开展了二十余年产学研用合作，构建以功能恢复为目标的抗震(振)韧性设计理论，研发了组合减震、组合隔震、临地铁(高铁)震振双控等成套设计关键技术，相关成果发表科研论文32篇，获授权专利42项，在60多个大型复杂工程项目中得到成功应用，相关研发成果助力了建筑行业抗震韧性发展。
创新技术
创新技术1：组合减震设计关键技术
针对超高层及复杂高层建筑抗震设计难题，研发了黏滞阻尼伸臂、黏滞阻尼墙减震及组合减震技术。创新地将黏滞阻尼器与伸臂桁架相结合，形成黏滞阻尼伸臂减震技术；将速度型和位移型阻尼器组合应用，实现了减震装置在不同水准地震作用下分阶段发挥作用，提升了结构耗能能力；提出了基于目标控制的组合减震设计方法，为复杂高层结构组合减震设计提供参考。以上技术已应用于中国国际丝路中心大厦、上海博物馆东馆、兰州中川机场T3航站楼等30余项重大工程中。
中国国际丝路中心大厦位于陕西省西安市(设防烈度8度)，塔楼建筑高度498m，主体结构高度482.5m。项目创新采用由刚性伸臂与黏滞阻尼伸臂组成的组合伸臂桁架技术，有效提升了超高结构抗震韧性。该项目建成后将成为全球最高的应用黏滞阻尼伸臂减震技术的超高层建筑。
上海博物馆东馆平面尺寸为182m×105m，总建筑面积为11.3万O。项目创新采用组合减震结构体系，通过黏滞阻尼墙与屈曲约束支撑的组合使用，保证结构具有足够的整体刚度以及不同地震水准下良好的耗能机制，有效保证珍贵馆藏文物的安全。
兰州中川机场T3航站楼总建筑面积为40万O，主楼部分平面尺寸为365mx250m。设防烈度接近8度(0.18g)，地震作用大。项目创新采用肘节式“黏滞阻尼支撑+黏弹性阻尼支撑”的组合减震方式，实现高效耗能，减小构件截面尺寸，提高建筑抗震性能。
创新技术2：组合隔震设计关键技术
针对超强地震区及发震断层附近建筑抗震设计难题，研发了隔震层内组合多种减隔震装置的组合隔震技术，解决了高层建筑隔震层变形大、强风地区隔震层抗风设计难等问题；研发了隔震层外组合减震装置的组合减隔震技术，解决了强震地区高层建筑隔震层以上结构地震作用较大或结构刚度不足等问题。本技术已应用于西安丝路国际会议中心、唐山新体育中心体育馆、西藏美术馆等17项重大工程中。
西安丝路国际会议中心平面尺寸为207mx207m，总建筑面积为12.8万O，位于设防烈度8度区，地震效应显著。项目采用柱顶隔震技术，有效降低了上部结构的地震响应，实现了上部结构大悬挑、大空间及重型吊挂等复杂建筑形态，同时显著节省用钢量，取得了良好的社会效益和经济效益。
唐山新体育中心体育馆位于设防烈度8度半区，地震作用大。项目创新采用中空环形基础隔震技术，有效延长结构周期，显著降低地震作用，大幅节省上部结构和隔震层成本，为城市应急避难提供了安全保障。该项目是国内首次应用中空环形基础隔震技术的大型体育馆。
西藏美术馆坐落于原拉萨水泥厂遗址之上，海拔逾3700m，生态环境脆弱、再生能力差。项目在更新改造中尽可能保留原有结构构件，以保护当地环境。所在区域抗震设防烈度为8度，改造加固中采用了多项抗震韧性提升创新技术，包括柱顶隔震、速度型和位移型阻尼器组合减震、格构式软钢阻尼器减震加固等技术，在最大限度保留原有混凝土构件的同时，有效减少了加固量，满足了既有建筑的功能改造需求，并保障了馆藏美术作品在地震下的安全。该项目荣获 2024 年IStructE世界结构大奖卓越结构工程大奖(Supreme Award)，是中国首个获得该最高奖项的建筑类项目。
创新技术3：震振双控设计关键技术
针对临地铁建筑抗震安全与减振降噪双重需求，研发了临地铁建筑震振双控技术。首次提出了带水平向黏滞阻尼器的钢弹簧支座分离式组合隔振技术，开创了我国高水准音乐厅临地铁隔振的先河；研发了橡胶隔震支座与厚肉支座组合的一体式三维隔震(振)系统，解决了水平地震隔震和竖向地铁振动减振耦合的技术难题，实现了地铁上盖多层和小高层建筑结构多维隔震/振控制；研发了新型聚氨酯减振技术，解决了传统隔振系统竖向承载力小和高层隔振建筑摇摆效应显著的难题，实现了高层建筑竖向振动控制。本技术已应用于上海音乐学院歌剧院、徐汇滨江小学、金桥地铁上盖项目等12项重大工程中。
上海地铁1号线从上音歌剧院北侧地下经过，隧道距建筑外墙最近仅10m。项目采用整体隔振技术，在结构底部设置钢弹簧与地下室弹性连接，大幅降低结构竖向固有频率，避免地铁振动影响建筑功能，保障歌剧院声学效果。同时设置黏滞阻尼器，消除竖向隔振带来的水平地震放大效应，实现了地铁隔振与地震减震的统一，形成创新的减隔震(振)系统。该项目为国内首个采用分离式震振双控技术的歌剧院。
徐汇滨江小学项目位于上海徐汇区，轨交12号线从场地下方穿过，振动影响较大；同时根据抗震管理条例要求，需采用减震隔震措施。项目创新采用“隔震橡胶支座+厚肉支座”组合震振双控支座，同时满足地铁隔振和地震隔震双重需求。
金桥地铁上盖项目位于上海市金海路与赣桥路交界位置，主要受9号线、9号线出入场线和12号线同时影响。根据现场实测结果，地块内存在振动超标较多的情况。项目创新采用双层底板聚氨酯减振方案，解决大高宽比高层建筑地铁振动控制难题。这是双层底板聚氨酯垫减振技术在国内高层住宅中的首次工程应用。
研究成果
集团减隔震技术研发中心在组合减震技术、组合隔震技术、震振双控技术等方面取得了一系列科技成果，出版《黏滞阻尼技术工程设计与应用》、《减隔震结构设计指南与工程应用》（全国注册结构工程师继续教育必修教材）两部书籍，获发明专利12项、实用新型专利30余项，国内外奖项近20项，并在60余项重大、标志性工程中成功应用。
结语
从“大震不倒”到“大震低损伤、功能易恢复”，这是高层建筑抗震理念的一次深刻飞跃。未来，集团减隔震技术研发中心将继续深耕城市建筑群抗震韧性技术，推动技术从单体建筑韧性向城市韧性拓展，持续完善技术体系，推动相关工程应用不断突破，推动建筑从“抗震安全”迈向“韧性宜居”，为城市生命线工程的安全与可持续发展贡献更多“同济智慧”。