多因素協同作用下混凝土壩長效服役的理論與方法

《多因素協同作用下混凝土壩長效服役的理論與方法》是依託河海大學，由顧沖時擔任項目負責人的重點項目。

基本介紹

• 中文名：多因素協同作用下混凝土壩長效服役的理論與方法
• 項目類別：重點項目
• 項目負責人：顧沖時
• 依託單位：河海大學

項目摘要

重點針對多因素協同作用下混凝土壩長效健康服役主題，開展荷載與環境多因素協同作用下混凝土壩材料與結構互動演化機理研究，揭示混凝土壩長效服役性態的多因素協同驅動規律，創建服役機理的宏、微、細觀多尺度融合研究理論；開展影響要素－工程質量－工程長效服役性態一體化研究，揭示工程質量的多要素組合作用規律和工程質量對混凝土壩服役性態的長效影響機理，提出工程質量監測與控制方法，構建長效服役的基礎保障方法；綜合考慮確定性與不確定性因素互動影響，研究混凝土壩服役性態監控與評估的時空四維場理論和方法，提出長效服役性態多指標組合預警體系，構建長效服役的預警理論與方法；基於長效服役風險管理理念，研究混凝土壩服役模式調控與補強修複方法，提出提升效果評估方法和決策最佳化模型，構建混凝土壩長效服役的提升方法。

結題摘要

混凝土壩作為水利與水電工程的最主要結構物，其不僅要承受各種動、靜循環荷載及各種突發性災害的作用，還要承受來自惡劣環境的侵蝕與腐蝕、材料性能劣化等的組合影響；另外，混凝土壩建設投資巨大，社會影響面廣，而且在漫長的服役過程中一般與周圍環境漸趨平衡狀態，其退役和拆除需要特別慎重，為此需突破僅從設計、施工質量單一層面上去尋求工程安全性的傳統理念，向工程結構物的可檢性、可修性、可換性、可強性、可控性及可持續性的綜合安全理念轉變。項目組針對“多因素協同作用下混凝土壩長效健康服役”主題，圍繞多因素協同作用下混凝土壩材料特性演化機理、混凝土壩結構特性演化機理與驅動規律、混凝土壩工程質量長效影響機理與控制方法、混凝土壩長效服役的監控與預警理論和方法、混凝土壩長效服役的提升方法等內容開展了系統研究，深入探索和揭示了在環境因素、交變荷載等多因素作用下，混凝土壩服役性態隨時間的演變、衰減規律和機理，據此建立了混凝土壩的長效服役保障與提升的理論和方法，以期實現生命早期保障混凝土壩的“活力”，生命中期通過保健而增強“活力”，生命後期通過醫治加強“活力”等目標。結合本項目的開展，已培養博士後3人、博士研究生17人、碩士研究生54人。基於項目研究成果，已出版專著3部、譯著2部，發表論文180餘篇，其中被SCI收錄110餘篇；獲授權發明專利23項、軟體著作權9項。部分成果已入水利、水運等行業和地方標準，並被成功套用於多座大壩工程的設計、施工、運行管理中，為監控工程服役安全、最佳化工程除險加固、提升工程服役性能、延長工程服役年限等提供了重要的科技支撐。本項目的高質量完成，為混凝土壩設計、建設、運行管理，尤其是混凝土壩長效健康服役提供了理論和方法基礎，為推動水工結構工程學科的發展和完善發揮了積極的作用。成果已獲國家科技進步一等獎1項、國家技術發明二等獎1項、省部級科技進步特等獎1項、一等獎3項。