一、成果介绍

1.索膜结构精细化分析方法（土木学院）

【成果简介】索膜结构因其轻质、造型灵活等特点在建筑领域广泛应用，但其力学行为呈现出复杂的几何、材料、接触非线性特征，需要建立精细化的分析方法对其进行准确的模拟。针对索膜结构中的膜材撕裂、索膜接触以及褶皱等问题，开展了单双轴受力下的膜材撕裂试验，提出了撕裂强度理论模型，建立了考虑索膜接触作用的精细化模拟方法以及考虑膜材褶皱的松弛应变能密度法。

【技术指标】此计算方法能够实现索膜结构动态响应的精细化模拟，能够考虑索膜接触过程中的黏着、滑动、分离状态，并提高膜结构撕裂全过程的模拟速度30%以上。

【应用前景】可广泛应用于多种膜结构的设计。它可以针对膜结构工作过程中的强度、接触、撕裂、褶皱等问题进行精细化的定量分析。

2.智能临时结构技术（土木学院）

【成果简介】智能临时结构技术是现代智慧城市和美丽乡村内涵式功能设施向人性化、低碳化、多功能化发展的核心支撑。该成套综合技术是构建于现代先进基础抗沉技术、多功能节点组拼智造技术、智能多源信息融合技术的多专业交叉前沿科学融合迭代而成，基于该技术推出的智能临时空间新型产品，集中体现了现代文明社会技术集约程度和人性关怀程度，是科学驱动社会走向成熟、宜居及健康的重要标志。智能临时结构以其广阔的气候与地基适应性、超快速装卸、极低拆损率、多功能空间展叠性、全构件可重用性和强大的智能管控能力，为智能临时结构在各场合中的安全服役提供了可靠的高技术保障。目前基于我们的智能临时结构科学理念、技术专利、公开标准、开发经验，已经成功服务于多项社会公益和重大工程服务，为文明社会和共同价值观的快速进步，持续提供努力和团体智慧。

【技术指标】单个临时单体安装/拆卸时间不超过87分种（单体面积35m2含基础），拆损率：3‰，产品工作温度：-50℃~50℃，风速：24m/s，抗震烈度：8级，人居（用）临时空间舒适度、卫生、通风及电气等指标对照欧盟标准，超过国家相应标准，严格按照企标执行，产品智能临时结构设计、安全智能管控软硬件拥有完全独立自主知识产权。

【应用前景】该产品可广泛应用于营区帐篷、订制救灾房屋、临备库房和场馆、文体演绎、旅游、快拼医院、订制社区、城市滑雪场、组拼式滑板碗池公园等各类订制专用临时空间产品。

3.桥梁索结构风振被动吸吹起控制技术（土木学院）

【成果简介】针对大跨度桥梁柔性索结构的复杂风振问题，原创性提出桥梁风振被动吸吹气控制方法，发明桥梁风振自适应吸吹气流动控制技术，研发适用全风速风向域的被动吸吹气套环桥梁风振控制装备（在索结构表面安装中空套环，套环表面均匀开孔，风从迎风面气孔进入套环，经过套环内部的气道从背风面气孔吹出，可以在风的作用下自发地产生被动吸吹气效应）。对被动吸吹气套环进行了控制效果评估、控制参数优化等研究，从而揭示不同控制参数对气动力和风振控制的影响规律，建立了大跨桥梁索结构涡激振动的被动吸吹气控制策略，实现了大跨桥梁索结构的减载和抑振双目标，解决了拉吊索多模态风振控制难题。相关成果获黑龙江省自然科学一等奖（2020）和中国公路学科科学技术一等奖（2021）。

【技术指标】被动吸吹气套环表面均匀布置圆心角为7.5°的方形槽，厚度不小于0.05倍圆柱直径，开孔高度不小于套环高度的50%时，斜拉索的阻力可降低20%，升力脉动降低90%以上，涡激振动幅值降低80%以上。

【应用前景】技术可应用于大跨度桥梁索结构、海洋立管，高耸建筑结构等易受风致振动影响的结构中。目前已应用到冷却塔和桥梁结构中，工程验证结果表明大幅地降低大跨桥梁拉吊索风致振动。

4.核电安全壳结构抗冲击防御技术（土木学院）

【成果简介】核电安全壳、LNG储罐等大型能源基础设施在设计、施工及运维过程中需考虑飞机撞击、飞射物撞击等冲击荷载作用。针对上述需求，基于冲击试验技术与数值模拟技术，提出核电安全壳在冲击作用下的精细化动力学分析方法；采用多胞缓冲吸能材料、胀管缓冲吸能装置，研发适用于安全壳抗冲击防御的两级缓冲吸能装置，该装置可有效降低冲击荷载，且更换承担耗能作用的部分后（泡沫铝和胀管）可重复使用，在工程应用领域具有巨大潜力。相关研究成果授权发明专利5项，出版专著/论文10余篇，获黑龙江省科技进步一等奖1项、中国钢结构协会科技进步一等奖1项。

【技术指标】采用缓冲吸能、模块化、装配式等技术思路，基于泡沫铝和金属胀管研发两级缓冲吸能装置，通过调整缓冲吸能材料类型、胀管材料、标准模块尺寸等参数可实现100kJ-10MJ不同量级冲击能量的耗散，具有较好的工程冲击防御适用性。

【应用前景】技术成果应用于华龙一号核电安全壳抗冲击防御设计，提升核电安全壳结构在商用飞机撞击、飞射物撞击等极端作用下的安全性。对于同类能源基础设施抗冲击设计及性能提升具有应用前景。

5.气体爆炸荷载作用下工程结构毁伤效应及防护技术（土木学院）

【成果简介】针对可燃气体在加工、储存、运输和使用过程中，由于意外泄放或操作不当，容易引起泄漏，引发火灾或爆炸事故的问题，研发了一种可重复操作，安全高效的大型气体爆轰实验装置（GBS），可用于气体爆炸破坏效应和工程结构缩尺模型爆炸动力响应的科学试验研究。将气体爆炸试验和高精度有限元仿真分析相结合，通过量纲分析提出可燃气体爆炸荷载的缩比方法，进而通过缩比模型进行爆轰加载试验，分析判断气体爆炸荷载作用下试验模型的动态响应和破坏特征。建立了模型结构在可燃气体爆炸作用下高效、准确的数值模拟方法，实现了复杂气体爆炸环境下工程结构动力响应分析及损伤评估。

【技术指标】较传统采用TNT炸药实现爆炸加载试验技术，该技术开发的试验平台可节约实验成本约70%、且具有试验操作安全可靠，可重复性高，不受管控等优点。气体爆炸产生的冲击波超压值最大值达1MPa，通过相似理论荷载缩比设计可满足绝大多数试验标准。

【应用前景】该技术可广泛应用于石油化工、天然气、煤矿井下瓦斯、核电装置等特种能源工程领域气体爆炸破坏机理及结构损伤评估的研究，已通过国家矿山安全监察局等单位验证并被推广。

6.双奥场馆“游泳—冰壶”多运动场景顶棚膜材热辐射控制技术（建筑与设计学院）

【成果简介】为解决国家游泳中心“双奥场馆”在夏季游泳和冬季冰壶比赛中的热辐射控制难题，我团队研发了“双奥场馆‘游泳-冰壶’多运动场景顶棚膜材热辐射控制技术”。该技术通过利用光谱敏感的氧化锑（ATO）纳米流体作为光学滤光器，有效滤除紫外线和近红外线，同时保留可见光，实现了在不同季节和气候条件下的节能效果。通过数学模型的建立和实验验证，该技术不仅提高了场馆的能源利用效率，还改善了室内光环境，确保了运动员的舒适度和比赛质量。该技术在国家游泳中心冬奥会改造中发挥了关键作用，实现“水冰转换”，助力“水立方”变身为“冰立方”，成功承接冰壶比赛项目。此技术成果受到社会各界的广泛关注，并在CCTV13、新华社、学习强国、中国新闻网、人民日报、龙视新闻联播、澎湃新闻等多家媒体进行了报道。

【技术指标】通过使用200ppm氧化锑纳米流体，可有效滤除紫外线和近红外线，显著降低全年能耗，适用于不同季节和气候条件，并改善场馆室内温度和光环境。

【典型应用】该技术应用于2022年冬奥会冰壶赛场（国家游泳中心）改造项目。保障冬奥会赛时冰面品质、降低制冷负荷，同时满足赛后游泳运动采光需求、降低照明能耗，实现制冷与照明节能的整合优化。

7.大跨度复合冰壳数字集成设计与建造技术（建筑与设计学院）

【成果简介】2016年至今，研究团队通过数字化集成方法，以“数字为核心”，集合复合加强冰材料制备技术、数字化集成设计方法、柔性模板施工建造技术、低温条件空间环境调节技术等多领域研究成果，打造“高效建造”、“形态合理”、“精准施工”的高交互性、高参与性大型复合冰壳建筑。实现极端环境下的环境、空间、使用者的系统化综合设计与建造目标，获得多项国家发明专利，建成多座创新型大跨度复合冰壳建筑。工程项目的实现标志着在冰雪建筑领域，新型大跨度冰雪壳建筑已经初步形成体系化，其设计、建造、运维实现了一体化完善的技术流程。

【技术指标】材料创新：纤维复合加强冰材料制备技术。设计创新：基于多性能优化的参数化设计技术。施工创新：气承模具冰壳建造技术。功能创新：通过大跨度冰雪空间的营造，实现内部冰雪产业功能的创新。艺术创新：开创性地创造了冰雪建筑新的艺术表达形式。保护创新：冰雪建筑数字遗产保护与应用。

【典型应用】基于大跨度复合冰壳数字集成设计与建造技术，团队已实现多座大跨度冰壳建筑作品。包括2017年“中华祥云塔”、2018年“鱼跃冰旅馆”、2019年“冰贝冰餐厅”、2020年“雪域梦乡冰雪综合体”、2021年“丁香冰酒吧”、2023-2024冰雪季哈尔滨冰雪大世界“天空之舞冰餐厅”、2023-2024冰雪季牡丹江镜泊湖景区“冰峰雪浪冰雪综合体”等项目。创造了冰壳建筑高度的世界纪录、创造了国内冰雪建筑领域的多项第一；获2024年全国文化和旅游装备技术提升优秀案例、黑龙江省冰雪建筑勘察设计一等奖、WA中国建筑奖等奖项；同时被中央电视台科教频道、英国探索发现频道等多家知名媒体报道，取得广泛而良好的社会影响。

8.太阳能光-热-电有序利用技术（建筑与设计学院）

【成果简介】针对建筑能耗高、碳排放大，研发了光伏、光热一体化建筑用能系统，实现对太阳能光伏、光热梯级利用与柔性调控；针对建筑中玻璃幕墙能耗高（夏季过热、冬季过冷），冬夏季功能不可调，研发了光热解耦、电致变色、自适应调节多功能智能调控玻璃窗；针对地下空间采光差、综合能耗高的问题，研发了具有光热解耦功能的太阳能的光导管采光系统，实现了太阳能采光的同时降低空调冷负荷。

【技术指标】该技术实现太阳能分波段有序利用，紫外线UV(280nm-380nm)消杀、可见光VIS（380nm-780nm）采光、可见光+近红外（500nm-900nm）发电、近红外NIR（780nm-2500nm）产热。

【典型应用】该技术可广泛用于建筑中，包含建筑墙体、建筑玻璃幕墙、玻璃门窗、地下空间采光系统等。已在北京冬奥会、深哈产业园、中誉设计有限公司、哈尔滨森鹰窗业股份有限公司应用。

二、联系方式

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