提名国家技术发明奖项目公示

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1、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。按照要求，我单位和项目完成单位都已对该项目的拟提名情况进行了公示，目前无异议。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

2、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

3、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

4、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

5、、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CarpinteriA、VanMierJGM

6、、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

7、成果本成果优点在建特高拱坝砼梯度控裂技术与设备已有混凝土坝温度、应力、变形和刚度致裂的分项成果，没有其梯度控裂理论。已有基于温度的智能监控通水冷却技术，没有基于梯度的智能控制技术。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，实现了特高拱坝全坝段、全过程温度、应力、变形的时空梯度控裂。特高拱坝横缝开度梯度控制技术与设备已有人工经验操作方法，可控性差，张开度或太小不能灌浆，或灌浆后出现增开现象。揭示了特高拱坝横缝增开机理，研发了横缝性态辨识与横缝张开时机监测-识

8、别-控制技术，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。拱坝混凝土真实性能的试验技术和设备已有混凝土性能实验室试验技术和指标，与其真实性能差别较大。已有温度应力单个试验机，没有形成系统，导致试验结果可信度差。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设备，提出