大禹水利科学技术奖推荐书

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1、大禹水利科学技术奖推荐书一、项目基本情况序号：编号：项目名称预应力组合箱梁结构复合受力基本性能—试验、理论与应用主要完成人胡少伟、韩大章、肖全、游日、胡汉林、李正、陈亮、杨广军、乔艳敏、周青、涂启华主要完成单位水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院、江苏省交通规划设计院有限公司推荐单位(盖章)水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院主题词预应力组合结构、抗弯抗扭试验、复合受力性能、理论与应用所属类别(单选)■基础及应用基础与应用研究□技术开发与发明□先进科学技术应用推广□其它科学技术所属专业分类1、水工结构2、材料3、其它任务来源A．国家

2、计划B．部、委C．省、市、自治区D．基金资助E．其他单位委托F．中外合作G．自选H．其它计划（合同）名称和编号江苏省自然科学基金《预应力组合箱梁结构复合受力性能》（BK）；人事部留学回国人员启动项目《组合桥梁复合受力设计程序》（Q40502）；教育部留学回国人员启动项目《混凝土梁徐变特性与破坏机理》（Q40504）；中央级科研院所重大项目《预应力组合箱梁复合受力设计理论》（Y40705）；中央级科研院所项目《组合桥梁复合受弯设计成套技术》（Y）；江苏省交通规划设计研究院工程设计项目等项目起止时间起始：10月1日完成：6月30日10二、项目简介项目名

3、称：（项目所属科学技术领域、主要内容、特点及应用推广情况）项目“预应力组合箱梁结构复合受力基本性能—试验、理论与应用”，历时七年，在人事部、教育部留学归国启动项目、江苏省自然科学基金项目、中央级科研院所业务费重大项目与面上项目、江苏省交通设计研究院委托项目等持续资助下，对预应力组合箱梁结构的复合受力基本性能和设计计算方法进行了系统研究，解决了相关水利水电交通工程实际问题，确保设计安全、经济、可靠，填补了目前有关规范或规程中关于预应力组合梁结构复合受力性能设计计算和构造要求的空白。它属于水利水电交通工程结构与材料领域，在水利水电工程（如水利工程除险加

4、固、水利泵站、闸门、水利水电施工桥梁、水电站厂房等）、大跨铁路公路桥梁、高层建筑及城市立交桥中已经大量使用且有广阔的应用前景。项目组首次完成了19根足尺寸预应力组合梁结构复合受力试验：其中包括3根纯扭性能试验、5根复合弯扭性能试验，10根两点加载的纯弯试验，1根跨中集中力加载的弯剪试验。研究过程中，取得国家发明专利2项，实用新型专利4项，出版组合桥梁方面专著2部，发表论文40多篇。课题培养博士、硕士研究生9名。主要成果：（1）不同布筋型式下预应力组合梁结构抗弯试验研究与工程应用：研究了布筋型式对预应力筋应力增量和抗弯承载力的影响，提出了相关计算公式

5、，并与试验结果进行比较；提出正常使用极限状态、承载能力极限状态下的挠度和承载力实用计算公式，并与试验结果进行比较；建立了考虑材料非线性的预应力组合箱梁抗弯全过程受力分析的模型，编制相应的分析程序。（2）预应力组合梁结构在纯扭下的试验研究与理论分析：研究纯扭下的破坏机理、裂缝发展、截面尺寸效应、交界面的滑移效应；给出了开裂扭矩和极限扭矩计算公式，并与试验结果进行比较。（3）预应力组合梁结构在弯扭复合受力下试验研究与理论分析：研究不同预应力等级下的破坏形态、交界面滑移、连接件破坏机理；建立考虑交界面滑移效应的组合梁弯扭下的变形、开裂和极限扭矩、极限弯矩

6、的计算公式，提出了复合受力全过程分析的算法，编制分析软件，并通过试验验证提出复合受力下实际设计方法等。课题组试验研究和理论分析成果已经应用于：十三陵水库除险加固工程；我国最大跨度组合桥梁-常州平陵大桥工程；江苏省水利厅负责的泰东河沈马大桥工程；南水北调工程解台、刘山和淮安四站等水利泵站；金牛山水库除险加固工程；红山窑水利枢纽工程；南水北调中线大李庄沟排水渡槽工程、河西台沟排水渡槽工程；黄河设计公司负责的郑州有关公路桥项目中，取得了明显的经济效益和社会效益。由中国工程院、东南大学吕志涛院士与孙伟院士组成的成果鉴定委员会评定：成果在理论上有重大的创新性

7、，具有显著的社会效益和经济效益，填补了国内相关领域空白，该成果整体达到了国际先进水平，其中预应力组合梁结构抗弯和抗扭全过程分析、纯扭和弯扭复合作用下承载能力的计算方法均达到了国际领先水平。（限1200个汉字）10三、详细内容1、立项背景（相关科学技术状况及其存在问题）：预应力组合梁结构是新结构与新材料的有机统一结合，在水利水电工程（如水利工程除险加固、水利泵站、闸门、渡槽、水利水电施工桥梁、水电站厂房等）、土木工程、交通桥梁工程及城市立交桥中，已经大量使用且有广阔的应用前景。工程预应力组合梁结构往往处于弯剪、弯扭、弯剪扭压（拉）等复合受力状态，在动

8、力荷载或地震荷载作用下，结构的破坏大都是弯、剪、扭、压（拉）的不同复合组合引起的。在我国，构件的复合受力研究是一个发展较晚