在1月9日舉行的2016年度國家科學技術獎勵大會上,南科院胡少偉教高主持完成的“復雜水工混凝土結構服役性態診斷技術與實踐”項目榮獲2016年度國家技術發明獎二等獎, 實現了水利行業國家技術發明獎的新突破。
我國已建、在建眾多的復雜水工混凝土結構工程,在發揮巨大經濟、社會效益的同時,其安全服役直接影響社會的穩定。開展“設計—施工—運行”為一體的水工混凝土結構全壽命服役性態診斷新技術的集成式研發,揭示結構全壽命服役性態演化機理,實現復雜水工混凝土結構全壽命服役性態變化狀況科學診斷,對保障工程的安全具有重要意義。
該項目得到水利部、南科院等有關方面的大力關心和支持。項目團隊歷時15年,在國家科技支撐計劃、國家自然科學基金、省部級重大課題及工程委托項目等支持下,針對不同類型水工混凝土結構(普通混凝土結構、高強混凝土結構、鋼筋混凝土結構、碾壓混凝土結構、混凝土組合結構等),潛心于水工混凝土成型期性能參數測試、成型后結構損傷精細化探測、服役期結構復合受力破壞過程診斷、全壽命結構性態監測和轉異成因解析等新裝置、新設備、新工藝、新方法的科技攻關和工程實踐,自主研發了診斷復雜水工混凝土結構全壽命服役性態的成套技術。研制了復雜水工混凝土成型期核心性能測試裝置,提出了澆筑質量控制參數快速評定技術;突破損傷斷裂力學在復雜水工混凝土工程應用中的瓶頸,開發了復雜水工混凝土成型后結構受力性態精確模擬裝置與系統,發明了成型后損傷斷裂全過程精細化測試技術,解決了起裂點不易確定的難題;建立了復雜水工混凝土預應力組合結構復合受力分析理論,研發了結構服役期復合受力破壞評定技術,提出了結構病害修復工藝和方法,填補了預應力混凝土組合結構復合受力性態診斷的空白;發明了復雜水工混凝土結構全壽命周期服役性態監測系列裝置和性態轉異診斷方法,研發了結構服役過程安全評定集成平臺。
成果已被國際材料與結構研究實驗聯合會(RILEM)、我國部分水利水電行業質量監督部門和設計、施工單位采納,編入國際標準1部、國家標準2部、水利等行業標準3部。成果已應用于南水北調、錦屏一級、溪洛渡等112個重大水利水電工程的混凝土結構服役性態診斷和提升,產生經濟效益7.89億元。培養出了包括全國模范教師、國家杰出青年基金獲得者、百千萬人才工程國家級人選、國家中青年科技創新領軍人才、全國水利青年科技英才等在內的一大批科技人才;指導23名博士生和64名碩士生,其中獲江蘇省優秀博士論文4篇、優秀碩士論文5篇。成果對提高復雜水工混凝土結構施工質量、保障其服役安全、促進水工結構工程學科的發展具有十分重要的意義。
項目成果已獲授權專利60項,其中發明專利27項;獲軟件著作權2項;出版中、英文專著6部,發表學術論文285篇(其中SCI、EI收錄179篇)。成果曾獲省部級科技進步一等獎5項:“水工混凝土靜動態損傷斷裂過程及其聲發射特性研究與實踐”獲2012年大禹水利科學技術一等獎;“預應力組合箱梁結構復合受力基本性能—試驗、理論與應用”獲2011年大禹水利科學技術一等獎;“連續預應力組合結構理論與實踐”獲2015年大禹水利科學技術一等獎;“特大型水利水電工程施工重大事故控制及應急救援關鍵技術”獲2013年中國職業安全健康協會科學技術一等獎;“重力壩深層抗滑穩定分析理論、方法及應用研究”獲2012年中國水力發電科學技術一等獎。