筑梦无“缝”—装配式建筑结构构件抗开裂先锋

江苏大学生创新大赛(2024)
教育厅平台管理员审核项目通过
陈妍儒 (120562110301101)
南通理工学院
筑梦无“缝”—装配式建筑结构构件抗开裂先锋
高教主赛道
本科生创意组
新工科类
  • 线下实体
  • 学校或代表学校的组织机构持有部分股权
  • 老师持有部分股权
筑梦无缝
创意计划阶段
可以向投资人公开
土建

装配式建筑节能、减排、环保等特性为未来建筑业的重要发展趋势,对于推动建筑工业化和住宅产业化具有重要意义。项目负责人在专业实习过程中发现装配式建筑中叠合板普遍存在裂缝问题。在老师的指导下,主持了省重点大创项目,并确定设计研究方案、走进企业开展研究。

装配式建筑中叠合楼盖由于是半成品,其抗弯刚度比成品构件的低,在运输和装配过程中容易开裂;预制装配式楼梯属于变刚度截面的受弯构件,在刚度突变处因应力集中导致构件开裂。在这一进程中,由于替代建筑材料的质量问题、施工现场与道路的不可预见性、施工技术实现的复杂性因素、人为干预带来的不确定性等,导致预制构件的使用功能收到质疑,出现了大量装配式预制构件普遍开裂的事件。严重影响了结构构件的正常使用,使得商品房的销售遇到了困难,引发了开发商与用户的社会矛盾;同时结构构件开裂导致耐久性降低,严重的会因混凝土碳化加速、钢筋锈蚀严重而危及结构安全。

团队利用学校建筑结构实验室,对装配式建筑的不同构件进行研究。对装配式构件应力集中点进行动态与静态分析。通过数百次的实验,形成不同构件不同途径提高开裂载荷值的技术方案。

通过叠合板空间桁架配筋协同抗开裂技术通过交叉布置的钢筋形成空间桁架体系,使得受压区钢筋面积增大1边缘压减小应变,减小受拉区的拉应变,提高了开裂荷载值。

团队在项目实践中,先后作为第一发明人申请发明专利4项实用新型专利5项,作为参与人申请发明专利2项,实用新型专利3项,其中已授权专利6项。查新报告显示,我们的技术在国内未见报道。项目得到行业专家的高度认可,我们与科达公司合作,采用本技术的预应力叠合板进行建筑施工,每单元产品人工用量减少30%以上,生产的构件经权威部门检测,构件的PH板权重系数0.55, 优于现有叠合板权0.45

我们将与科达公司合作,由其代工生产,我们负责产品研发、市场拓展和技术服务,我们的目标客户是地产开发商和市政公司等,将通过直销与代销的方式进行销售。我们计划于202412月成立公司,预计2025年销售额达620万,2026年达到1200万。

项目得到中国教育报、光明日报的报道,项目成员获全国第三届优智杯智慧建筑应用大赛二等奖,获第四届全国智慧城市与智能建造大学生创新创业竞赛二等奖。

本项目产品以其轻质化、优质化、高强度、可再利用性等特点,以及缩短工期、减少污染、绿色节能等优势,为我国绿色建筑的发展贡献力量。

姓名 所在或毕业院校 毕业时间 学历 学位 所学专业 成员类型
陈妍儒 南通理工学院 2025-06-20 本科 学士 土木工程 团队负责人
卞富颖 南通理工学院 2027-06-20 本科 学士 安全工程 成员
顾麦莎 南通理工学院 2027-06-20 本科 学士 安全工程 成员
薄良宇 南通理工学院 2027-06-20 本科 学士 安全工程 成员
魏晓杰 南通理工学院 2026-06-20 本科 学士 安全工程 成员
段甜 南通理工学院 2027-06-20 本科 学士 安全工程 成员
陈甲 南通理工学院 2025-06-20 本科 学士 土木工程 成员
王建旭 南通理工学院 2026-06-20 本科 学士 安全工程 成员
董金慧 南通理工学院 2025-06-20 本科 学士 财务管理 成员
陈玉竹 南通理工学院 2026-06-20 本科 学士 市场营销 成员
孙铭宇 南通理工学院 2025-06-20 本科 学士 安全工程 成员
刘嘉成 南通理工学院 2026-06-20 本科 学士 安全工程 成员
姓名 所在院校 研究方向 职务 职称 教师类型
彭胜男 南通理工学院 结构工程 土木工程学院教师 讲师 指导教师
王海超 南通理工学院 钢筋混凝土结构理论 建筑安全教研室教师 教授 指导教师
孙智鑫 南通理工学院 市政工程 建筑安全教研室主任 讲师 指导教师
周默超 南通理工学院 结构工程、工程管理 土木工程学院教师 讲师 指导教师
郭必裕 南通理工学院 高等教育研究,大学生创新创业 创新创业学院院长 研究员 指导教师
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