提名国家技术发明奖项目公示项目名称特高拱坝智能梯度控.PDF

提名国家技术发明奖项目公示 项目名称 特高拱坝智能梯度控裂技术与设备 提名单位 教育部 提名单位意见： 我单位认真审阅了该项目提名书及附件材料，确认全部材料真实有效，相关栏目 均符合国家科学技术奖励工作办公室的填写要求。 该项目针对特高拱坝施工期无坝不裂的挑战，围绕拱坝施工中的坝块防裂、横缝 适时张开两个核心技术问题，长期在国家重大工程建设生产一线实践，突破了拱坝混 凝土控裂的技术瓶颈，成功解决了特高拱坝控裂难题，在特高拱坝砼梯度控裂技术与 设备、特高拱坝横缝开度梯度控制技术与设备、拱坝混凝土真实性能的试验技术和设 备等方面取得了原创发明成果。 该项目成果在溪洛渡工程中得到成功应用，该拱坝正常运行4 年原型观测未发现 裂缝，并作为最大的亮点支撑溪洛渡水电站获得素有国际工程咨询领域“诺贝尔奖” 之称的“菲迪克2016 年工程项目杰出奖”。项目取得了显著的经济与社会效益，推广 应用前景广阔。项目成果正在用于白鹤滩、乌东德等特高拱坝施工中，并有望用于其 他类似工程。 对照国家技术发明奖授奖条件，推荐申报2018 年度国家技术发明奖二等奖。 项目简介： 项目属于水工结构领域。依托“十一五”国家科技支撑课题、国家杰出青年基金、 国家自然科学基金重点项目、大型工程科研项目“溪洛渡拱坝施工监测与仿真分析系 统研究”等。 特高拱坝基础复杂、水推力巨大、应力水平高、坝-基础整体安全稳定要求极高。 特高拱坝开裂易对高坝大库长期运行安全造成隐患，其防裂控裂技术一直是研究的热 点和世界难题。项目组针对特高拱坝施工期无坝不裂的挑战，围绕拱坝施工中的坝块 防裂、横缝适时张开两个核心技术问题，长期在国家重大工程建设生产一线实践，突 破了拱坝混凝土控裂的技术瓶颈，成功解决了特高拱坝控裂难题，取得了原创发明成 果。 主要发明点：①在建特高拱坝砼梯度控裂技术与设备：揭示了特高拱坝梯度致裂 机理，提出了梯度控裂理论，形成了拱坝梯度闭环控裂技术与现场工艺。发明了智能 控裂成套技术，研发了控裂集成成套设备。②特高拱坝横缝开度梯度控制技术与设备： 针对特高拱坝大范围横缝联动耦合现象和横缝早期开闭不受控、后期异常增开影响已 灌区域安全的问题，揭示了特高拱坝横缝增开机理。基于变形协调梯度控裂方法，研 发了横缝性态辨识与横缝张开时机监测-识别-控制技术，建立了横缝变形协调分析方 法，发明了横缝开度梯度控制技术与设备，实现了横缝变形协调。③拱坝混凝土真实 性能的试验技术和设备：针对大坝混凝土浇筑后即受到复杂约束、控温历程及龄期发 展等多因素作用，提出了采用现场浇筑试件确定拱坝混凝土真实性能的实验方法，发 明了考虑徐变松弛耦合作用的温度应力试验技术与成套设备，提出了基于强度和变形 的混凝土双参数破坏准则。 由钟登华院士等组成的鉴定委员会对“特高拱坝梯度控裂理论与成套技术”鉴定 认为“该项成果达到国际领先水平”。由张勇传、钟登华、钮新强等院士组成的鉴定 委员会对“闭环智能控制的混凝土结构理论与关键技术”鉴定认为“该项成果达到国 际领先水平”，并获教育部科技进步一等奖。项目成果被国际著名混凝土断裂专家 Carpinteri A、Van Mier JGM、马洪琪、林皋、陈厚群、张楚汉及钟登华等相关领域 院士们的广泛引用。 项目成果获授权中国发明专利 18 项，美国发明专利 1 项，软件著作权6 项，出 版专著 1 部，发表SCI 检索论文62 篇。项目成果在溪洛渡工程中得到成功应用，正 常运行4 年原型观测未发现裂缝，并支撑溪洛渡水电站获得 “菲迪克2016 年工程项 目杰出奖”。项目成果正在用于白鹤滩、乌东德等特高拱坝施工中。项目取得了显著 的经济与社会效益，直接经济效益约8.5 亿元。 客观评价： 1. 国内外相关技术的比较 本成果均为具有自主知识产权的原创性成果，与国内外已有成果比较见下表： 发明点 国内外已有成果 本成果优点 已有混凝土坝温度、应力、 提出了梯度控裂理论，形成了拱坝梯度 在建特高拱 变形和刚度致裂的分项成 闭环控裂技术与现场工艺。发明了智能 坝砼梯度控 果，没有其梯度控裂理论。