浙大院徐铨彪：给土木以生命，给岁月以文明

1992年春天，家乡的桃花开的特别旺盛，空气里都充满着土木的芬芳。我的家乡，拥有七家特级资质建筑企业的小县城—— 建筑之乡东阳 ，街里坊间日常谈论的也都是全国各地的建筑讯息，仿佛命中注定，作为“小镇做题家”的我就是要与土木工程结缘。我年龄比同届同学小2~3岁，从高一开始连续参加了三年高考，遗憾的是始终没能叩开中国科学技术大学少年班的大门。1992年高考时，我填报的所有院校的志愿都是计算机专业，可最终阴差阳错调配到了土木系，当时虽有万般不愿，但命运有时候就是这么猝不及防，又是那么冥冥中注定，自此开启了我与土木工程相知相守、不离不弃的人生新征程。

▲  青涩岁月

毕业后的工作抉择自然而然，考虑到土木工程是一门实践学科，与实际工程相伴可能不容易“疲劳破坏”，因此没有过多的思虑就来到了现在的工作单位——浙江大学建筑设计研究院，这里的工作环境和我学生时代没有改变，还是在那么美丽的校园里，还可以“产学研创”兼顾，在工程设计的同时能更多地参与到教学和科研工作中，感觉一切都这样顺理成章。但是工作后接手的 第一个项目却让我深刻体会到了做设计工作的艰辛和不易 ， 犹如黄檗禅师的当头棒喝 。

清楚记得是舟山的一个大剧院项目，当时的院总工程师裘涛教授让我每一榀框架每一根梁都要画立面详细配筋图，计算都要采用手工理论计算复核，在那么紧张的设计周期内要完成既定的任务压力山大，那段时间我每天都伴着杭州凌晨四点寂静无声的寥落星光回到宿舍。 当时其实很不理解，明明平法制图和软件计算可以快速解决问题，却要化简为繁 ， 多年以后的某个下午，终于读懂了裘总要求我凝聚自己的宇宙 ， 为成长的每一步打好地基、插好路标的良苦用心。

▲  设计处女作:舟山文化艺术中心

▲  新型混凝土预制桩研究团队标准编制及获奖情况

工程领域的研究成果要体现其价值必然离不开成果转化，工程推广应用是其最终的归宿。 针对预应力混凝土管桩接头可靠性差导致抗拔能力不足、抗震延性和抗侧能力弱、挤土效应明显等弱点，从2004年编制完成浙江省规程 《先张法预应力混凝土管桩基础规程》 开始，与国内大型预制桩生产企业合作，从改变桩基外形、调整桩身构造、优化连接接头、改进施工工艺等角度出发，采用调查研究、理论研究、计算数值分析、力学试验、工程试点和现场跟踪检测相结合的综合研究手段，研究团队相继创新研发了增强型预应力混凝土离心桩、机械连接和静钻根植先张法预应力混凝土竹节桩、复合配筋先张法预应力混凝土管桩和实心方桩、弹卡式连接预应力混凝土方桩、先张法预应力混凝土H型护岸桩、先张法预应力混凝土钢绞线桩等一系列10余种新型混凝土预制桩以及相应的可靠连接接头， 为混凝土预制桩在软土地区的推广应用做出了巨大的贡献，也为相关的新型预制桩生产企业创造每年数十亿元的产值 。

科技是第一生产力，创新是第一动力，科技创新驱动了生产力的发展，同时带来了良好的经济、社会和环境效益。2019年在《建筑结构》杂志社主办的“第四届城市地下空间综合开发技术交流会”大会做了《复合配筋混凝土预制方桩的研发和工程应用》的报告，同年在中国勘察设计协会高校分会建筑结构学术交流会上做了《新型预制桩的研发和工程应用》的报告，引起了国内众多同行的关注。

2009年，杭州市决定在西湖疏浚淤泥库区的江洋畈公园内建设杭州菜博物馆，该项目的建筑方案由崔愷院士操刀，施工图由我院完成。 作为结构和岩土专业负责人 ，经过现场踏勘，发现该建设场地内十年来吹填了大量的西湖淤泥，尚未完成自然沉积固结过程，人员根本无法在场地内正常行走，更不用说工程机械进入场地内施工。

经过与龚晓南院士团队反复商量，刚好把龚院士的复合地基理论和软土地基处理的 创新方法之一真空联合堆载预压方法 应用到该项目中，后续勘察成果显示该场地淤泥堆积深度从7~30米不等，总计约100万立方米，场地内淤泥的含水量高达249.2%，泥炭含量28.5%，场地的土壤结构极不利于建筑物的建造。我们通过真空联合堆载预压方法对场地进行了地基处理，处理过程中对场地的地表沉降、土体水平位移、膜下真空度、孔隙水压力、地下水位以及排水预压出水量进行了大量监测。

处理前后场地最大累计沉降达到了1831mm，平均固结度约为78%，土的物理力学性质发生很大的变化，含水量明显降低，抗剪强度显著提高，地基承载力由加固前的5kPa提高至30kPa，地基承载力大幅提高， 全过程监测结果表明本工程采用真空联合堆载预压方法进行地基处理的效果非常好 ，并顺利完成了后续桩基础、地下室开挖、主体结构等施工， 该项目由于对废弃场地进行了有效再利用，具有很好的社会和环境效益，获得了全国勘察设计行业奖一等奖等诸多奖项 。

马尔代夫某国际机场改扩建项目

在 装配式钢结构和混合结构体系 方面，在肖志斌总工程师的指导下，结合钢筋混凝土结构和钢结构的各自优点，研究了装配式部分包覆钢-混凝土组合结构体系（PEC）和装配式混凝土-钢梁混合结构体系（RCS），并将 装配式PEC组合结构体系应用于我院紫金院区办公楼 中。该楼以“工业化也有诗意”为设计理念，塑造了灵活的建筑空间；外立面采用3种模数的装配式构件进行不同形式的组合，创造了既理性又充满律动的立面形象；立方体通高大厅，使用688块统一模数尺寸标准单元，通过控制铝板穿孔的翻起角度不同来控制室外光线的进入效果，达到光影斑驳的竹林空间意向。 采用全专业数字化BIM技术贯穿于设计施工全过程，该楼预制率86.5%，装配率96.8%，在全国处于领先地位，获评国家AAA级装配式建筑兼三星级绿色建筑，也是2019年住建部装配式建筑科技示范项目 。该楼采用的装配式设计和建造方式有效减少了碳排放，生产建造阶段每单位平方米碳排放283kg，相比于传统施工方法减少了47kg。

研发了翼缘深入楼板的缺口钢梁，在保证钢梁强度和刚度不变的前提下，把钢梁嵌入楼板之中，提高了建筑的净空和品质；针对当前农村自建房的质量、安全问题，研究了轻钢结构在农村建筑中的应用，利用固碳、环保的废弃竹纤维形成保温性能良好的竹纤维混凝土，把竹纤维混凝土和轻钢骨架相组合，形成保温、结构一体化的轻钢农房建筑。

土木工程的创新点也许是更高的高度，也许是更大的跨度，也许是更强的材料，重大项目可遇不可求，因此 我在平时更多的还是关注如何在普通项目中做出一些并不普通的创新。

2018年负责的 绍兴龙之梦大厦 ，是一个超限咨询项目，主楼地下4层，地上71层，主楼高度283.8米，为绍兴地区第一高楼。 项目业主强调结构体系选择要重点考虑经济性和施工便捷，经过多方案技术经济综合比较，最终主楼采用了混凝土核心筒-钢管混凝土叠合柱混合结构体系。

该体系的创新点在于地面以上框架柱采用钢管混凝土叠合柱——由截面中部的钢管混凝土柱和钢管外的钢筋混凝土叠合而成 。 叠合柱截面积比普通混凝土柱明显减小、用钢量远远低于钢骨混凝土柱，较之方钢管混凝土柱能更好地约束混凝土以获得更高的承载力和抗震性能。叠合柱抗压、抗剪、抗弯、抗扭强度大，抗震、抗火、抗爆、抗冲撞性能好，而且施工方便，经济效果显著。 叠合柱设计理念是综合利用四种（强化、组合、约束、叠合）增强手段，使各种材料合理巧妙地组合于一个构件之中，能有效增加框架柱的延性、改善结构的抗震性能、减小柱截面尺寸和结构自重，实现优化配置 。叠合柱的核心部分设置钢管混凝土柱，承受总轴力的3/4，并提供主要抗剪承载力；外围混凝土仅承担总轴力的1/4左右，并承受截面上的大部分弯矩。框架梁与叠合柱之间的连接为刚接，梁端剪力通过梁端和节点域处柱的箍筋传至叠合柱，而梁端弯矩所产生的拉力通过焊接于外加强环上的钢筋传递给叠合柱，从而保证节点区弯矩和剪力的可靠传递。

该系统也为整体结构提供了扭转刚度，增强了结构的整体性，提高了结构的冗余度，在地震荷载及风荷载下的结构侧向位移较规范限值富余较多，接近300米高度的结构可不设置加强层，从而避免了结构刚度突变产生的不利影响。

近几年来， 大体量、超长等钢筋混凝土结构 的应用越来越普遍 ，从使用角度考虑，业主及建筑师要求不设置伸缩缝，但在实践过程中也出现了 大量的裂缝缺陷问题 ，虽然这些裂缝一般不影响结构安全，但会影响结构的耐久性和整体性，同时也严重影响了建筑功能的正常使用（如裂缝导致的渗漏水）， 混凝土结构中的裂缝问题困扰着大批工程技术人员和管理人员，是一个迫切需要解决的技术难题 。

我从博士研究生开始，对混凝土结构中的温度和收缩裂缝开展了一系列研究，揭示了温度和收缩裂缝产生和扩展的机理，并提出了基于裂缝的计算分析方法以及结构设计方法， 研究成果获得了浙江省科技进步二等奖，编制完成了中国工程建设标准化协会标准《超长混凝土结构裂缝控制设计规程》 。

比较典型的一个案例是 阿里巴巴总部大楼四期工程 ，总建筑面积42万m ² ,地下室东西方向最大长度近540m，南北方向长度约为255m，均远远超过了规范规定的最大伸缩缝间距要求，建筑功能要求不设置永久缝。我们针对地下室底板、外墙、地下一层楼板、地下室顶板和上部结构屋面板等不同部位，从理论分析、室内试验和数值计算分析出发，本着“简明实用、经济有效”的原则 ，综合运用“防、放、抗”等多种裂缝控制方法， 在材料选择、设计控制、施工养护和使用维护等四个方面采取裂缝控制措施，并采用了十字分隔钢板专利技术 ， 通过综合裂缝控制技术将裂缝控制在无害范围内。 项目竣工使用已经两年多，跟踪监测结果数据显示裂缝控制效果良好 。

连体结构 是一种典型的复杂结构，因其气势宏大,空间利用充分,视觉感官冲击强烈等优点得到了广泛的关注和应用。连接体与塔楼的连接具有较强的空间藕联作用，连体结构的动力特性、受力性能以及破坏形式较为复杂，尤其两个主体结构层数和刚度相差较大时，采用连体结构对抗震更为不利。国内外连体结构的震害表明刚性连接的连接体在地震中塌落的比较少，但一旦破坏塌落则主体结构破坏较严重；滑动连接的连接体在地震中容易塌落，但滑动连接的连接体破坏塌落对主体结构影响小。因此进行 连体结构设计时，须根据建筑布置，重点关注结构扭转效应、连接体自身受力特性和连接体与主体结构的连接节点,并采取合理有效的结构计算手段进行科学分析 。

再一个工程案例是 山东师范大学长清校区图书馆 ，由于两个主楼高度和刚度相近，连接体与主体结构采用刚性连接，连接体及主楼连接部分采用型钢混凝土组合结构，刚性连接体既承受竖向重力荷载和地震作用，又能在水平地震作用下协调两侧主体结构的变形，型钢伸入两侧主体结构一跨。 采用性能化设计方法分析了连接体及连接体对整体结构的影响 ，对计算薄弱部位采取了针对性的加强措施，主体设计对整体模型和分塔模型分别进行计算并采用包络设计，项目建成后取得了良好的效果。

此外，还有 作为结构专业负责人的嘉善图书馆、博物馆项目以及杭州师范大学中心区项目均为多塔连体项目 ，考虑到连接体两侧作为支座的几个塔楼动力特性相差巨大，故连体结构与主体结构之间采用抗震限位滑动支座连接，减少连体结构对主体结构抗震的不利影响，限位支座的滑移量满足两个方向在罕遇地震作用下的最大位移要求，支座采取防坠落和撞击措施。连接体均采用了钢桁架结构。

徐铨彪 ， 2002年博士毕业于浙江大学土木工程专业，现任浙江大学建筑设计研究院有限公司院长助理、副总工程师、浙江大学博士生导师，获得一级注册结构工程师，注册土木工程师（岩土），注册咨询工程师(投资)等资格。

获评建筑结构行业杰出青年、全国注册建筑师执业资格考试优秀命题专家、西湖区优秀青年科技工作者、杭州市十大优秀青年结构师、入选杭州市十大产业企业技术创新团队核心成员、浙江大学校级先进工作者等荣誉称号。兼任《建筑结构》青年编委、《建筑结构学报》编委，杭州结构与地基处理研究会常务理事、国家砌体结构专业委员会委员、浙江省力学学会岩土力学与工程专业委员会委员等。

主持和参与纵向、横向相关课题50余项，发表论文40余篇，其中SCI、EI收录约20篇；编制国家和地方规范、规程和图集等18部，已授权专利30余项，其中发明专利10项，软件著作权6项。获得浙江省科学技术奖二等奖1项；国家标准科技创新奖1项；华夏建设科学技术奖1项；浙江省建设科学技术一等奖1项，二等奖2项。取得的科研成果进行了有效产业转化，创造了良好的经济、社会和环境效益。

在工程设计领域，作为结构专业负责人或岩土专业项目负责人承担设计项目100余项，项目类型涉及超高层建筑、体育场馆、博物馆、文化艺术中心、图书馆、大型商业综合体、复杂基坑支护及地基处理等，工程项目共获得国家、省部、市级各类奖项40余项，其中全国优秀工程勘察设计行业奖一等奖2项，二等奖4项，三等奖1项；中国建筑学会建筑设计奖银奖2项。