项目名称：陕西省土木建筑青年科技奖
完成单位：西安理工大学
完 成 人：郭宏超
项目简介：
1、西安市每天产生建筑垃圾近3万吨，每年近千万吨，将这部分建筑垃圾进行合理利用，每年将产生约2.5亿元的经济效益。团队从钢结构住宅产业节能环保，集成化发展趋势出发，结合建筑垃圾回收利用，变废为宝的可持续发展战略，将由再生骨料制作的墙板、楼板引入多高层钢结构住宅中，在解决废弃混凝土出路问题的同时，结构体系节能环保、制作安装简易，可实现模块化、标准化装配。
2、由于传统焊接节点有较大刚性，材料塑性变形很难开展，节点转动能力不足，极易发生脆性破坏。课题组提出将半刚性框架与钢板剪力墙组合在一起，采取改善节点连接方式，避免节点成为地震能量的集中点，依靠钢板屈服后的变形吸收能量，提高结构的抗震性能及承载力。该体系不仅考虑了结构极限承载力的要求，同时也兼顾了节点和结构的延性。作为团队核心成员，对该结构体系进行了系统理论及试验研究，研究表明结构体系具有简化施工、抗震性能优越、高效利用材料等特点，在高烈度地震区具有重大应用和推广价值。
3、以西安南330kV、750kV出线构架工程为依托，对FRP复合材料胶栓混合节点的力学模型、破坏机理、抗拉压和抗疲劳能力进行了系列研究，考虑复合材料胶层应力及断裂强度、分层损伤及接头应力场分布，提出了FRP复材胶栓混合节点设计建议。
4、首次完成了300多个高强钢连接接头疲劳试验，基于概率疲劳累积损伤理论和金属材料裂纹开裂准则建立了超420Mpa高强度钢材疲劳设计曲线和分类标准，基于微观层面揭示了节点损伤演化机理，提出了动载下高强钢连接接头的疲劳设计建议。研究成果丰富完善了复杂节点力学分析与设计理论，对新型建筑材料推广应用、结构体系的安全性具有重要意义。
主要知识产权目录：
发表论文
1. *HongChao Guo，Yanlong Li，Yunhe Liu. Experimental study of cross stiffened steel plate shear wall with semi-rigid connected frame，Journal of Constructional Steel Research,2017,135,69–82.（SCI）
2. *HongChao Guo，JiPing Hao，Yunhe Liu. Behavior of stiffened and unstiffened Steel Plate Shear Walls considering joint properties. Thin-Walled Structures, 2015, 97,53–62.（SCI）
3. *郭宏超，孙立建等、柔性钢框架外挂再生混凝土墙结构抗震性能试验研究，建筑结构学报，2017,38(2),63–73.（EI）
4. *郭宏超，孙立建等、内填再生混凝土墙的柔性钢框架结构抗震性能研究，建筑结构学报，2017,38(7),103–112.（EI）
5. *郭宏超，郝际平等、四角钢连接钢框架-钢板剪力墙结构抗震性能研究，建筑结构学报，2013,34(1),70–75. （EI）
6. *郭宏超，郝际平等、基于节点连接特性的钢板剪力墙结构数值分析，工程力学，2013,30(8), 193-198. （EI）
7. 郝际平, *郭宏超等、半刚接钢框架-钢板剪力墙结构滞回性能研究，建筑结构学报，2011,32(2), 33-40. （EI）
8. *郭宏超，郝际平等、半刚接钢框架-十子加劲钢板剪力墙结构滞回性能研究， 土木工程学报，2011,44(10), 35-44. （EI）
9. *Hongchao Guo, Jiping Hao. Hysteretic Behavior of Semi-rigid Composite Steel Frame with Cross-stiffened Steel Plate Shear Walls, Advanced Materials Research,205-210,Gouzhou, 2011.1.07-09.（EI）
10. *郭宏超，皇垚华，李炎隆等、Q460高强钢螺栓抗剪连接承载性能有限元分析，西安理工大学学报，2017,33(2), 180-186.
11. 孙立建，*郭宏超，刘云贺等、钢框架外挂再生混凝土墙板结构局部性能分析，应用力学学报，2017,34(4), 742-747.
12. *郭宏超，刘云贺等、复合材料胶栓混接节点疲劳性能试验研究，工业建筑，2015,45(6), 31-36.
13. *郭宏超，郝际平等、Q460高强角钢极限承载力试验研究，工业建筑，2014,44(1), 118-123.
14. 钟宣，*郭宏超等、变电构架空间管节点受力性能分析，工业建筑，2014,44(2), 137-141.
15. 郭宏超，简政等、750 kV格构式构架钢管节点承载力试验研究，西安理工大学学报，2014,30(1), 28-33.
16. *郭宏超，郝际平等、抗弯框架-钢板剪力墙结构体系抗震性能研究，地震工程与工程振动，2013,33(3), 118-124.
17. *郭宏超，郝际平等、基于不同试验手段的高强等边角钢稳定性研究，建筑结构，2013,43(13), 51-54.
18. *郭宏超，钟宣等、基于输电塔架结构Q460等边角钢力学性能数值分析，工业建筑，2013,43(12), 162-166.
19. *郭宏超，郝际平等、半刚接框架-斜加劲钢板剪力墙低周反复荷载试验研究，地震工程与工程振动，2011,31(1),54-60.
20. *郭宏超，郝际平、半刚接框架-斜加劲钢板剪力墙结构体系抗震性能研究，西安建筑科技大学学报，2011,43(5),631-637.
授权专利
1. *郭宏超，郝波，刘云贺，柔性钢框架—预制装配式再生混凝土墙板及制作方法，2015.7.1-2035.1.26，发明专利，CN201510038850.5，授权。
2. *郭宏超，王鹤亭，刘云贺，半刚性框架—内填再生混凝土墙板及制作方法，2015.7.1-2035.1.26，发明专利，CN201510038986.6，授权。
3. *郭宏超，孙立建，刘云贺，半刚性框架—外挂再生混凝土墙板及制作方法，2015.5.27-2035.1.26，发明专利，CN201510038215.7，申请。
4. *郭宏超，刘云贺，王振山，马辉，一种三维空间变角度加载装置，2015.3.11-2034.11.4，发明专利，CN201410613112.4，授权。
项目名称： 轨道交通工程BIM技术研究与应用
完成单位：西安理工大学、中铁一局集团有限公司、陕西铁路工程职业技术学院、西安凯昱建筑咨询服务有限公司
完成人：赵钦、黑新宏、马少雄、王晓帆、王一川、宋林、左传文、郭新伟、刘争耀、魏瑞芳、曹庚辉、李亮亮
项目简介：该成果针对轨道交通工程在设计与施工过程中存在的信息共享程度低下、信息流失严重、管理粗犷等问题，引入全BIM（Building Information Modeling）理念，围绕轨道交通工程协同设计模式、多元异构数据融合、复杂管线智能优化、精细化施工管理等工程信息化关键技术展开了深入研究，提出了全BIM设计环境下的轨道交通工程项目协同设计新模式、多元异构BIM模型数据融合方法、复杂管线智能优化方法，并设计实现了一套面向轨道交通工程的施工管理平台。可有效提高工程设计效率和质量，实现项目施工精细化管理，降低施工阶段存在的返工和浪费。
主要知识产权目录：
论文：
1】Qin Zhao,Yuchao Li,Xinhong Hei,Xiaofan Wang.Toward Automatic Calculation of Construction Quantity based on Building Information Modeling.International Conference on Computational Intelligence and Security.2015.11（EI检索：20161802318654）
2】Qin Zhao, Zeyu Chen, Yiyun Zhu, Zhe Li, Xinhong Hei.Toward Automatic Review of building energy efficiency based on Building Information Modeling.CIS2016（EI检索： 20171203454022）
3】Qin Zhao,Xinhong,Hei,Yiyun Zhu,Yefei Zhang and Yuchao Li.A Data Storage and Access Mechanism of 3D Building Information Modeling for Urban Rail Transit Engineering.The Japan Society of Mechanical Engineers.2015.10
4】Qin Zhao*,Guoliang Bai, Xinhong Hei and Pengfei Zhang. Research on Identification of Comprehensive Pipeline Headroom in Certain Area. Advanced Materials Research Vols. 594-597 (2012) pp 2041-2044.（EI检索：20125115820685）
5】Qin Zhao*, Guoliang Bai, Xinhong Hei and Pengfei Zhang. Research on Collision of Metro Comprehensive Pipeline. Advanced Materials Research Vols. 594-597 (2012) p1226-1229.（EI检索：20125115820536）
6】Cheng Zhang、Xinhong Hei、Dongdong Yang and Lei Wang.A Memetic Particle Swarm Optimization Algorithmfor Community Detection in Complex NetworksInternational Journal of Pattern Recognitionand Articial Intelligence.2016:1659003-1~15(15 pages)
7】Xinhong Hei、Lining Chang、Weigang Ma and Guo Xie.USING UML AND PETRI NETS FOR THE DESIGN AND VERIFICATION OF A RAILWAY INTERLOCKING SYSTEMICIC Express Lett 2011,5(8): 2825-2830.
8】Hei, Xinhong, S.Takahashi,And H.Nakamura. Modeling and Analyzing Component-Based Distributed Railway Interlocking System with Petri NetsLeej Transactions on Industry ApplicationNets." s 129.5(2009):455-461.2009:455-461
9】Xinhong Hei、Yuxiang Li、Lei Wang、Qiaomei Ma.A Search Process for Appropriate Running of Adjacent Metro Trains within Stations Based on Genetic AlgorithmLeej Transactions on Electrical & Electronic Engineering,.2013, 8(2):173–181
10】赵钦，田庆，刘云贺， 黑新宏.绿色建筑评价新标准下BIM技术在施工管理中的应用研究.西安理工大学学报，2017.06
11】马少雄,李昌宁,陈存礼,赵钦,张学钢. BIM技术在某工程施工管理中的应用. 施工技术,2016.06
12】马少雄,李昌宁,刘争耀,车绪武,陈存礼,赵钦.BIM技术在西安动车段项目深化设计中的应用.铁道标准设计, 2016.09
13】马少雄,李昌宁,刘争耀,车绪武,赵钦.BIM技术在西安动车段项目施工中的应用.自动化技术与应用, 2016.10
14】赵文武,曾绍武,赵钦,张学钢,马少雄. BIM技术在铁路信号设备数据管理中的应用研究.铁道标准设计,2016.12
15】 马少雄,李昌宁,徐宏,王闯,陈存礼,赵钦.基于BIM技术的大跨度桥梁施工管理平台研发及应用.图学学报,2017.06
专利：
国别
| 专利号
| 项目名称
| 完成人
|
中国
| ZL201210231540.1
| 基于BIM的地铁综合管线净空检测方法
| 赵钦,黑新宏,张鹏飞,王磊,王晓帆
|
中国
| ZL201310416562.X
| 基于柱系统的建筑物的建模方法
| 金海燕,张庆龙,黑新宏,赵钦,马维纲,王磊,张成
|
中国
| ZL201310416464.6
| 基于墙的建筑物的建模方法
| 黑新宏,张成,赵钦,张庆龙,金海燕,马维纲,王磊
|
中国
| ZL201110091740.7
| 地铁综合管线三维可视化方法
| 黑新宏,金英珠,王晓帆,张鹏飞,赵凯
|
中国
| ZL201210388212.2
| 基于BIM的地下综合管线非标准矩形连接件的确定方法
| 黑新宏,张鹏飞,王磊,
赵钦
|
中国
| ZL201110103673.6
| 一种三维可视化地铁综合管线运营维护系统及维护方法
| 黑新宏,张鹏飞,金英珠,王晓帆,赵凯
|
中国
| ZL201210215714.5
| 一种地铁综合管线辅助设计系统及设计方法
| 黑新宏,王晓帆,王磊,
金英珠,张鹏飞,赵凯
|
中国
| ZL201210231643.8
| 基于BIM的地铁综合管线调整方法
| 黑新宏,赵钦,张鹏飞,
王晓帆,王磊
|
中国
| ZL201210215772.8
| 一种地铁综合管线施工辅助管理系统及实施方法
| 王晓帆,黑新宏,赵凯,
赵钦,张鹏飞,王磊
|
软著：
国别
| 软著登记号
| 项目名称
|
|
中国
| 2012SR026118
| 地铁综合管线三维可视化施工辅助软件系统
| 黑新宏、张鹏飞、金英珠、赵凯
|
中国
| 2016SR305093
| 基于BIM的工程量统计软件
| 赵钦、董福文、黑新宏、李宇超、刘尧尧、朱轶韵、王博
|
中国
| 2017SR320907
| 建筑信息模型编码查询系统
| 赵钦、杨明松、黑新宏、王晓帆、刘尧尧、王菊艳、李亚杰
|
中国
| 2017SR319911
| 基于BIM的钢结构工程量分类统计软件
| 赵钦、刘尧尧、黑新宏、王晓帆、刘珏、李亚杰
|
