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中大華瑞獲2015年科學研究優秀成果獎（科學技術）推薦項目

發布時間:2015-8-13 10:00:30   【 字體大小: 大 中 小 】

根據國家科學研究優秀成果獎工作要求，我公司獲得科學研究優秀成果獎（科學技術）推薦項目，詳細情況如下所示：

一、    項目名稱

混凝土壩梯度控裂理論與閉環智能控制技術

二、    推薦單位

清華大學

三、    主要完成單位

清華大學、中國長江三峽集團公司、中國電建集團成都勘測設計研究院、中國水利水電第八工程局有限公司、華能瀾滄江水電股份有限公司、成都中大華瑞科技有限公司

四、    主要完成人

李慶斌、林鵬、胡昱、汪志林、孫志禹、趙文光、艾永平、于永軍、柯文虎、蔣小春、楊靜、張沖、鄔昆、楊寧、易魁

五、    項目介紹

本成果屬于水工結構領域。依托國家杰出青年基金、重點基金、教育部創新團隊、行業、企業、計劃等縱橫向科研項目。我國高拱壩或大型重力壩基礎復雜、水推力巨大、應力水平高。大壩混凝土起裂機理、智能溫控防裂技術和無害化限裂處理方法是施工期世界難題，國際研究前沿。采用現有理論、技術和方法證明仍然不能完全解決大壩長期運行風險。本項成果緊緊圍繞特大壩混凝土起裂、控裂和限裂，創建了混凝土大壩-基礎系統梯度控裂理論，揭示了大壩混凝土溫度、應力、變形和剛度的梯度致裂機理；自主研發了大壩結構梯度控裂和無害化限裂相關方法、成套關鍵技術；建立了全級配大壩混凝土起裂、擴展、破壞全過程斷裂理論和計算模型為有效控制大壩裂縫提供了定量判據，解決了理論與關鍵技術實際應用于大壩混凝土開裂與限裂控制的難題。為我國智能混凝土結構高效設計、可控建設和安全運行提供關鍵技術支撐。

主要創新成果：① 創建了混凝土大壩-基礎系統梯度控裂理論，揭示了大壩混凝土溫度、應力、變形和剛度的梯度致裂機理，形成了大壩-基礎應力均化、變形協調、剛度匹配無害化控裂與限裂方法體系，發明了大壩混凝土表面裂縫預警、內部裂縫應力自適應控制與壩體虛擬導縫、橫縫開合辨識、孔口周邊局部控裂與限裂成套技術。②   提出了混凝土大壩結構閉環智能控制方法，建立了基于溫度空間梯度與溫度時間梯度的智能混凝土壩塊通水換熱精細預測模型，發明了利用換熱技術實現混凝土壩塊實時應力自適應智能控制的方法，研發了溫度裂縫的內外梯度聯控成套設備，解決了現場大壩混凝土溫度時空梯度和裂縫控制難題，有效控制了大壩混凝土裂縫的產生。③建立了全級配大壩混凝土起裂、擴展、破壞全過程斷裂理論和計算模型，提出了利用現場澆筑試件模擬大壩混凝土真實性能的實驗方法，揭示了大壩混凝土裂縫真實起裂、擴展、斷裂全程機理，得到了大壩混凝土斷裂參數與成熟度的定量關系，為有效控制大壩裂縫提供了定量判據。

研究成果獲得授權發明專利9項，軟件著作權4項，發表SCI檢索論文50余篇，EI檢索論文120余篇，SCI論文被SCI檢索論文引用160余次，他引120余次；在我國溪洛渡、小灣、石門子、藏木等大壩工程中得到成功應用，取得了顯著的經濟與社會效益，直接經濟效益在9.7億元以上。

六、    推廣應用情況

應用本項成果中的分析理論、方法和關鍵技術及成套設備，解決了梯度控裂理論與關鍵技術實際應用于大壩混凝土智能控裂與無害化限裂的難題。為我國混凝土拱壩防裂的高效設計、可控建設和安全運行提供關鍵理論和技術支撐，對促進特高拱壩建設行業科技進步，具有重要的作用和意義。

本項目研究成果在溪洛渡特高拱壩中成功應用，取得了顯著的成果：溪洛渡大壩混凝土質量合格率達99.99%，優良率達90%以上，有效控制了混凝土溫度裂縫，實現大壩澆筑680萬m3，至今未發現溫度裂縫；克服前期河床水文地質條件變化等帶來的工期延誤，2013年按期蓄水發電，按年平均發電接經濟效益巨大。在小灣大壩設計建設過程中的成功應用，取得以下主要效益：小灣拱壩通過壩踵設置結構誘導縫并對壩基和抗力體進行有效加固處理，有效降低了壩踵及地基開裂風險；在拱壩完建蓄水后，拱壩一地基系統工作性態正常、受控，壩體壩基滲漏量優于同類工程。在新疆石門子工程人工導縫設計、藏木廠房施工的溫控防裂控制中得到成功應用，經濟效益和社會效益顯著。

七、    曾獲科技獎勵情況

2014年高等學校科學技術進步獎 一等獎，閉環智能控制的混凝土結構理論與關鍵技術，

獲獎人：李慶斌, 林鵬, 胡昱, 周紹武, 于永軍, 張帆, 李磊, 鄔昆, 楊靜, 汪紅宇

2012年 高等學校科學研究優秀成果獎自然科學獎 二等獎，混凝土靜動力損傷斷裂與控制理論，獲獎人：李慶斌，張君

八、    主要知識產權證明目錄

1.   在建大壩混凝土智能溫度控制方法及系統，2014.12.24，中國，ZL 201210289192.3

2.   大體積混凝土實時在線個性化換熱智能控制系統及方法，2014.11.26，中國，ZL 201210298994.0

3.   管道內部溫度測量裝置，2014.6.4，中國，ZL201210299806.6

4.   一體化流量和溫度控制裝置，2014.5.6，中國，ZL201210299997.6

5.   一體式防作弊灌漿記錄系統，2014.11.19，中國，ZL201210014150.9

6.   混凝土表面溫度裂縫預警系統及方法，2013.4.17，中國，ZL 201110201071.4

7.   一種拱壩施工期橫縫性態辨識方法，2013.12.25，中國，ZL 201210016693.4

8.   一種混凝土壩橫縫粘結強度控制方法，2014.4.2，中國，ZL 201210016706.8

9.   基于冷卻通水監測的計算大體積混凝土等效溫度場的方法，2014.5.7，中國，ZL 201210217647.0

成都中大華瑞科技有限公司

2015年7月31日

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