11月3日上午，國家科學技術獎勵大會在北京隆重舉行。當天，北京建筑大學副校長李愛群領銜完成的項目“高性能隔震建筑系列關鍵技術與工程應用”獲得2020年度國家科學技術進步獎二等獎。

將獎勵證書捧在胸前，李愛群難掩激動，“在科研一線堅持30多年，從抗震、減震到隔震，我們一路奮斗、一路探索！新收獲的這個獎項，意味著我們團隊在土木工程抗震、減震、隔震領域的研究形成了閉環！”

設隔離層為建筑物提供三重防護

我國城市群分布與地震危險區高度重合，在全國，100%的建筑均要求抗震。

統計數據顯示，全國現有建筑面積約450億平方米，存量大，增長快，國家抗震設計標準持續更新以及城市發展提出的更高要求，使得傳統抗震設計已無法滿足需求。

自1987年起，李愛群就開始從事工程結構抗震和減震控制研究工作。他介紹，隔震技術優勢在于，可提供建筑、結構、設備設施三重保護，能實現建筑完好、結構無損、設備設施安全。

隔震建筑的基本原理是，在基礎和上部結構之間設置隔震支座和耗能裝置，形成隔震層，地震來臨時，通過隔震層的變形來吸收地震能量，控制上部結構地震作用效應，從而減少結構的地震響應，提高建筑結構的抗震可靠性。李愛群解釋，由于隔震層相比于其它樓層更“柔”，因此隔震技術被譽為“以柔克剛”抵御地震災害的有效手段。

團隊先從關鍵隔減震裝置研發和產業化入手，研發出具備國際領先水準的隔震支座系列產品和功能可調控的系列黏滯阻尼器。

隔震技術，在古建筑保護利用方面，也可大顯身手。

2010年，一則“南京博物院老大殿‘長高’3米”的新聞傳開，引起社會關注。這是老大殿改造工程的成果，工程技術總負責人正是李愛群。

南京博物院老大殿修繕

南京博物院老大殿修繕設計圖

該項目集頂升與隔震加固為一體，是當時全世界占地面積最大、同步頂升點最多的建筑物頂升工程。“在161個千斤頂、全自動提升系統、自平衡鋼架和實時監測系統的協同之下，這棟總重量7700多噸、占地面積2400平方米的民國建筑被穩穩舉起。”回憶當時的創舉，李愛群滿是自豪。他說，我們施工過程中采用最先進、最安全的建筑物懸吊頂升工法，并在頂升過程中建立全過程靜動態實時監測體系，全面確保提升過程中的安全性和穩定性。

值得一提的是，原本的老大殿并沒有抗震設計，團隊同時對其進行隔震加固，在殿內立柱下增加了橡膠隔震支座和滑移隔震支座，有效增強其抗震能力。

瞄準復雜高層建筑促技術升級迭代

從20世紀90年代開始，我國高層建筑進入快速發展階段，建筑高度越來越高，結構體型日趨復雜。

研究人員發現，目前的隔震技術應用范圍局限于多層常規建筑，難以滿足現代城市發展所催生的大型復雜和高層建筑的建設需求。

如何可靠高效地對大型復雜隔震建筑進行設計？常用的隔震裝置是否能滿足大型復雜隔震建筑的需求？怎樣保證隔震建筑中關鍵裝置和整體結構的施工質量？

面對系列挑戰，團隊在李愛群的帶領下，在大型復雜隔震建筑的設計理論、設計方法、裝置研發和技術標準等方面進行持續科研攻關，構建了高性能隔震建筑系列關鍵技術體系，實現了隔震技術的全方位升級迭代。

成果應用于高層隔震住宅群河北燕郊天洋創新城。團隊骨干教師、北京建筑大學土木與交通工程學院研究員曾德民說，這個項目一共有29棟高層建筑，我們在前期設計時就參與進來，對它采用了多目標一體化設計方法；團隊發明的高性能隔震裝置也在設計中應用，我們在地下室頂層頂板下方放置了超低模量大直徑橡膠支座，可以抗8.5度地震。

建設高層隔震住宅群

與此同時，國家城鎮化步伐不斷加快，超大規模的“地鐵上蓋”建筑應運而生。“地鐵上蓋”，是以地鐵為核心，在其上部空間建設地鐵配套設施，進行商業、辦公、住宅等多層次開發建設，以軌道交通為先導促進城市發展的一種模式。由于其功能的特殊性，此類建筑需要實現“上部建筑無損傷、下部建筑損傷可控、多座上部建筑免碰撞和震后變形可復位”等四個既各自獨立又互為一體的抗震性能目標，設計難度很高。

項目團隊建立了“地鐵上蓋”層間隔震建筑的多目標一體化設計方法和精細化設計控制體系，實現了此類復雜隔震建筑的多目標一體化設計。

目前，北京地鐵6號線琨御府（五路居車輛段）、8號線公園悅府（平西府車輛段）和16號線北安河上蓋等地鐵上蓋隔震建筑項目都應用了該項目的系列技術，形成了國際上總面積最大的地鐵上蓋層間建筑群。這些成果有效提升了“地鐵上蓋”建筑的抗震能力，實現了宜居和防災的高效結合。