“預(yù)應(yīng)力組合箱梁結(jié)構(gòu)復(fù)合受力基本性能—試驗(yàn)、理論與應(yīng)用”簡(jiǎn)介——獲2011年度大禹水利科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)

歷時(shí)7年，在人事部、教育部留學(xué)歸國(guó)啟動(dòng)項(xiàng)目、江蘇省自然科學(xué)基金項(xiàng)目、中央級(jí)科研院所業(yè)務(wù)費(fèi)重大項(xiàng)目與面上項(xiàng)目、江蘇省交通設(shè)計(jì)研究院委托項(xiàng)目等持續(xù)資助下，對(duì)預(yù)應(yīng)力組合箱梁結(jié)構(gòu)的復(fù)合受力基本性能和設(shè)計(jì)計(jì)算方法進(jìn)行了系統(tǒng)研究，解決了相關(guān)水利水電交通工程預(yù)應(yīng)力組合箱梁結(jié)構(gòu)復(fù)合受力分析計(jì)算及其構(gòu)造設(shè)計(jì)問題，確保設(shè)計(jì)安全、經(jīng)濟(jì)、可靠，填補(bǔ)了目前有關(guān)規(guī)范或規(guī)程中設(shè)計(jì)計(jì)算和構(gòu)造要求的空白.

它屬于工程結(jié)構(gòu)與材料領(lǐng)域，在水利水電工程(如水利工程除險(xiǎn)加固、水利泵站、閘門、水利水電施工橋梁、水電站廠房等)、大跨鐵路公路橋梁、高層建筑及城市立交橋中已經(jīng)大量使用且有廣闊的應(yīng)用前景.項(xiàng)目組完成了29根足尺寸預(yù)應(yīng)力組合梁結(jié)構(gòu)復(fù)合受力試驗(yàn).研究過程中，取得國(guó)家發(fā)明專利2項(xiàng)，實(shí)用新型專利4項(xiàng)，出版組合橋梁方面專著2部，發(fā)表組合結(jié)構(gòu)方面論文50多篇，SCI、EI收錄20余篇，培養(yǎng)博士、碩士研究生9名.主要成果:

(1)不同布筋型式下預(yù)應(yīng)力組合梁結(jié)構(gòu)抗彎試驗(yàn)研究與工程應(yīng)用:研究了布筋型式對(duì)預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力增量和抗彎承載力的影響，提出了相關(guān)計(jì)算公式，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較;提出正常使用極限狀態(tài)、承載能力極限狀態(tài)下的撓度和承載力實(shí)用計(jì)算公式，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較;建立了考慮材料非線性的預(yù)應(yīng)力組合箱梁抗彎全過程受力分析的模型，編制相應(yīng)的分析程序.

(2)預(yù)應(yīng)力組合梁結(jié)構(gòu)在純扭下的試驗(yàn)研究與理論分析:研究純扭下的破壞機(jī)理、裂縫發(fā)展、截面尺寸效應(yīng)、交界面的滑移效應(yīng);給出了開裂扭矩和極限扭矩計(jì)算公式，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較.

(3)預(yù)應(yīng)力組合梁結(jié)構(gòu)在彎扭復(fù)合受力下試驗(yàn)研究與理論分析:研究不同預(yù)應(yīng)力等級(jí)下的破壞形態(tài)、交界面滑移、連接件破壞機(jī)理;建立考慮交界面滑移效應(yīng)的組合梁彎扭下的變形、開裂和極限扭矩、極限彎矩的計(jì)算公式，提出了復(fù)合受力全過程分析的算法，編制分析軟件，并通過試驗(yàn)驗(yàn)證提出復(fù)合受力下實(shí)際設(shè)計(jì)方法等.

課題組試驗(yàn)研究和理論分析依托于我國(guó)最大跨度組合橋梁－常州平陵大橋工程，也應(yīng)用于江蘇省水利廳負(fù)責(zé)的泰東河沈馬大橋工程、鄭州有關(guān)公路橋項(xiàng)目中，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益.

由中國(guó)工程院、東南大學(xué)呂志濤院士與孫偉院士組成的成果鑒定委員會(huì)評(píng)定:成果在理論上有重大的創(chuàng)新性，具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域空白，該成果整體達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，其中預(yù)應(yīng)力組合梁結(jié)構(gòu)抗彎和抗扭全過程分析、純扭和彎扭復(fù)合作用下承載能力的計(jì)算方法均達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平.2011年度獲得南京水利科學(xué)研究院科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)和大禹水利科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng).