“预应力组合箱梁结构复合受力基本性能—试验、理论与应用”简介——获2011年度大禹水利科学技术奖一等奖

历时7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预应力组合箱梁结构复合受力分析计算及其构造设计问题，确保设计安全、经济、可靠，填补了目前有关规范或规程中设计计算和构造要求的空白.

它属于工程结构与材料领域，在水利水电工程(如水利工程除险加固、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.项目组完成了29根足尺寸预应力组合梁结构复合受力试验.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，发表组合结构方面论文50多篇，SCI、EI收录20余篇，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，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依托于我国最大跨度组合桥梁－常州平陵大桥工程，也应用于江苏省水利厅负责的泰东河沈马大桥工程、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，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.2011年度获得南京水利科学研究院科技进步一等奖和大禹水利科学技术奖一等奖.