来源: 发布时间:2025-03-25
——记同济大学土木工程学院建筑工程系助理教授朱劭骏
李白薇 张锦玉
随着全球经济飞速发展,城市化进程不断加快,土木工程站在了新的十字路口。目前,我国大力推进韧性、智能等发展方向,也为土木工程带来新的历史机遇与跨越式进步。在这一浪潮中,同济大学土木工程学院建筑工程系助理教授朱劭骏,积极投身智慧消防与智能设计,在建筑火灾倒塌实时预警、离散结构智能生成式设计等方向上不断沉淀与探索,成为一名为土木工程注入智能与活力的科研工作者。
初心:扎根沃土 科研先行
同济大学是朱劭骏科研梦想的启航之地。回顾本科4年,他不断学习和拓展数学与力学的知识体系,强化土木工程学科的思维方式,并接触了实际工程项目以初步了解行业痛点,为研究打下了坚实的理论基础。
在热爱与努力的双重加持下,朱劭骏内心的科研种子不断生长,凭借优异的成绩,他获得直博免试入学资格。博士阶段,他聚焦结构抗火领域,重点针对大跨空间结构抗火安全评估方法中的基础科学问题进行研究,并在博士二年级阶段于中国科学院1区TOP期刊上发表4篇《科学引文索引》(SCI)论文。但对他来说,荣誉与奖项,“只是科研路上的又一个新起点”。为进一步开阔国际视野,2019年朱劭骏前往日本京都大学担任客座研究助理,也第一次接触到结构优化、机器学习及深度学习等方向,还围绕结构智能设计发表了5篇高水平SCI论文。
机会总是向有准备的人抛出“橄榄枝”。2022年,完成博士学业后,朱劭骏入职同济大学土木工程学院建筑工程系,在多高层钢结构及钢结构抗火研究室中迎来了科研生涯的另一个高峰。目前,他先后主持国家自然科学基金项目1项、国家重点研发计划子课题2项;现共发表SCI论文56篇,还获得授权发明专利3项。
创新:技术突破 坚定前行
近年来朱劭骏针对领域里的“卡脖子”问题,提出了一系列智能驱动的创新解决方案,为减免火灾下的人员伤亡、提升建筑物的经济性和安全性作出了重要贡献。
朱劭骏十分注重理论在实际工程中的应用。“钢结构建筑一旦受火,无论是荷载大小和分布、材料力学性能,还是火场实际情况,一切参数都是未知。”朱劭骏尽最大努力实时量化这些不确定性——“建筑火灾事发突然、紧急,救援行动必须争分夺秒,因此火灾下钢结构的倒塌预警和倒塌剩余时间预报都必须具备实时性,这样才能为消防救援决策提供重要科学支持。”经过数年攻关,他参与研发的以“实时量测感知-在线数据分析-即时研判预报”为核心的大型钢结构建筑火灾倒塌实时预警系统取得了显著成果,实现了实际受火建筑倒塌前的实时预警、倒塌剩余时间的准确预报。
此外,模块化建筑的设计速度和极高的建造速度当前尚且无法匹配。为解决这一问题,他依托国家重点研发计划项目,致力于研发无需初始设计方案的模块化建筑智能生成式设计方法。“智能生成式设计的核心在于,它不同于传统优化设计,后者是在已有设计方案的基础上进行改良,而我们的方法可以从零开始生成设计。这种方式不仅显著提升了设计效率,还为快速建造奠定了坚实基础。”同时,他还强调了研究中的一大挑战。“杆系结构和模块化建筑是典型的离散结构,但正是这种离散性,使得数学模型的求解复杂度大幅增加,成为设计效率提升的主要障碍。”为应对这一难题,朱劭骏团队结合人工智能技术,在杆系结构和模块化建筑的智能生成式设计方面取得了突破性成果,为离散结构建筑建造中的效率提升提供了强有力的技术支撑。