郝際平(左二)和團隊成員在實驗室討論工程技術(shù)問題(資料照片)。通訊員 李孟潔攝

　　當(dāng)蓋房子遇上“樂高式”裝配哲學(xué)，傳統(tǒng)土木建筑領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型困局能否迎刃而解?

　　在我國建筑科技領(lǐng)域，有這樣一支長期扎根西部、敢闖敢試的“硬核團隊”——西安建筑科技大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)創(chuàng)新團隊。他們在全國土木領(lǐng)域率先破局，用系統(tǒng)思維攻克行業(yè)應(yīng)用中的“卡脖子”難題，構(gòu)建起鋼結(jié)構(gòu)建筑全鏈條創(chuàng)新體系。

　　解決行業(yè)“卡脖子”難題

　　“土木工程給人的印象是‘傻大笨粗’。這與科研和應(yīng)用脫節(jié)、各個環(huán)節(jié)都是孤立地研究問題等，有著很大的關(guān)系。”6月17日，團隊帶頭人、西安建筑科技大學(xué)教授郝際平介紹。多年來，他深耕鋼結(jié)構(gòu)及裝配式建筑領(lǐng)域，取得了一系列創(chuàng)新成果。

　　面對實際生產(chǎn)中的諸多現(xiàn)實問題，他很早就開始思考如何把現(xiàn)代工業(yè)的理念引入傳統(tǒng)建筑行業(yè)。“我們土木工程的最終目的是把房子蓋起來，而不是單純設(shè)計一張圖紙，或者加工一些構(gòu)件。所以，我們要把這件事看成一個有機整體去研究，不僅要研究如何設(shè)計，還要考慮如何加工、如何裝配等問題。”郝際平說。

　　團隊以“系統(tǒng)思維”破題，創(chuàng)造性地提出裝配式建筑系統(tǒng)工程理論模型，研發(fā)出適合我國國情的新型高性能結(jié)構(gòu)及建筑體系。在此基礎(chǔ)上，團隊融合多層次、多領(lǐng)域、多學(xué)科優(yōu)勢，針對工程應(yīng)用中的實際問題開展集成創(chuàng)新。

　　大型空間結(jié)構(gòu)試驗裝置——空間點陣自動同步加載系統(tǒng)就是團隊的一項代表性成果。在西安國際足球中心建設(shè)中，面對“大開口索網(wǎng)極限承載力試驗”的難題，團隊跳出傳統(tǒng)思維，創(chuàng)造性融合索網(wǎng)結(jié)構(gòu)力學(xué)原理與數(shù)字化模擬技術(shù)，研發(fā)出以水為介質(zhì)的空間點陣自動同步加載系統(tǒng)，破解了傳統(tǒng)加載方法耗時長、與實際受力情況差距大、成本高、效率低且存在安全隱患等難題。

　　截至目前，團隊累計承擔(dān)國家重點研發(fā)計劃相關(guān)課題5項、國家級重點項目20余項、省部級科研項目30余項;獲得中國發(fā)明專利100余項，為中國鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新注入強勁動力。

　　把論文“裝進”建筑物

　　西安建筑科技大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)創(chuàng)新團隊始終面向?qū)嶋H需求，用一項項地標(biāo)性工程項目詮釋“把論文‘裝進’建筑物”的實踐哲學(xué)。

　　在建設(shè)西安國際足球中心的過程中，團隊完成了索網(wǎng)極限承載力試驗，將工期縮短了45天。現(xiàn)在，該項目不單是一個國際足聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)足球場，還是一塊科技創(chuàng)新的“試驗田”，為今后我國和世界建造大型空間結(jié)構(gòu)提供了關(guān)鍵技術(shù)參考。

　　在國產(chǎn)大飛機C919的研發(fā)中，團隊完成了大飛機C919一體化加載裝置的設(shè)計工作，為C919的生產(chǎn)制造提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。據(jù)介紹，該裝置的各項性能指標(biāo)超過了國外同類設(shè)備。

　　在西安“一帶一路”文化交流中心系列長安云項目中，團隊研發(fā)了復(fù)雜結(jié)構(gòu)施工內(nèi)力及變形控制系列關(guān)鍵技術(shù)，解決了這類結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位形精確控制的難題。

　　針對裝配式建筑推廣與應(yīng)用過程中同類產(chǎn)品存在的問題，團隊研發(fā)了具有板厚區(qū)間大，輕質(zhì)高強、少支撐或免支撐，且適合工業(yè)化智能制造等優(yōu)勢的HPC新型樓承板產(chǎn)品。目前，該樓承板已在西安、北京、石家莊、寶雞、漢中等地的多個項目中應(yīng)用累計超50萬平方米。

　　目前，團隊的研究成果已經(jīng)廣泛應(yīng)用到青海國際會展中心、深圳灣體育中心、西安咸陽國際機場T3航站樓等數(shù)十個地標(biāo)性工程中，解決了特大型鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析與建造的諸多難題。

　　為科技成果轉(zhuǎn)化探路

　　在郝際平看來，高校科研成果轉(zhuǎn)化難，尤其是工科院校的研究成果常常在實際工程應(yīng)用中折戟沉沙，成為制約學(xué)科發(fā)展的痛點。“要提升學(xué)科發(fā)展水平，就要探索適合學(xué)科特點的科技成果轉(zhuǎn)化模式，打通從理論到實踐再到學(xué)科建設(shè)的路徑。”郝際平表示。

　　在長期的工程實踐中，團隊探索出以“系統(tǒng)思維、產(chǎn)品理念、數(shù)字化工具、全過程服務(wù)”為指引的“研究院+公司”轉(zhuǎn)化模式。

　　“這個模式的獨特之處在于多層次的協(xié)同體系。”郝際平介紹，團隊的“核心層”會聚了校內(nèi)具有博士學(xué)位的中青年科研人員和設(shè)計院的一線設(shè)計、施工專家。在“核心層”的引領(lǐng)下，團隊通過與鋼結(jié)構(gòu)加工制造企業(yè)、施工企業(yè)、裝備企業(yè)、工程管理企業(yè)和軟件企業(yè)等緊密合作，形成“緊密層”，為科研成果轉(zhuǎn)化提供有力支撐。同時，由具有完備功能鋼結(jié)構(gòu)建筑所需的各種部品部件企業(yè)構(gòu)建起“外圍層”，將實驗室技術(shù)快速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。

　　“在HPC新型樓承板的研發(fā)中，團隊與陜西建工集團合作建設(shè)智能制造產(chǎn)線，參與從材料配方優(yōu)化到自動化生產(chǎn)流程設(shè)計的全過程，將產(chǎn)品生產(chǎn)效率提升200%、成本降低20%。”西安建大裝配式鋼結(jié)構(gòu)研究院有限公司負(fù)責(zé)人王凱介紹，這種“技術(shù)方+生產(chǎn)方”的合作模式，助力實現(xiàn)科研成果從樣品到產(chǎn)品的無縫銜接。

　　“研究院+公司”組成的創(chuàng)新團隊不僅打通了高校科技成果轉(zhuǎn)化的“最后一公里”，還為推動鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)升級輸送了源源不斷的人才。截至目前，西安建筑科技大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)創(chuàng)新團隊裝配式建筑技術(shù)成果已應(yīng)用到全國各地并走出國門，累計建筑面積超過300萬平方米;已投產(chǎn)HPC新型樓承板智能制造產(chǎn)線5條，年產(chǎn)能可達400萬平方米，為建筑行業(yè)工業(yè)化轉(zhuǎn)型貢獻了重要力量。(群眾新聞記者 張梅)