多因素协同作用下混凝土坝长效服役的理论与方法

混凝土坝作为水利与水电工程的最主要结构物，其不仅要承受各种动、静循环荷载及各种突发性灾害的作用，还要承受来自恶劣环境的侵蚀与腐蚀、材料性能劣化等的组合影响；另外，混凝土坝建设投资巨大，社会影响面广，而且在漫长的服役过程中一般与周围环境渐趋平衡状态，其退役和拆除需要特别慎重，为此需突破仅从设计、施工质量单一层面上去寻求工程安全性的传统理念，向工程结构物的可检性、可修性、可换性、可强性、可控性及可持续性的综合安全理念转变。项目组针对“多因素协同作用下混凝土坝长效健康服役”主题，围绕多因素协同作用下混凝土坝材料特性演化机理、混凝土坝结构特性演化机理与驱动规律、混凝土坝工程质量长效影响机理与控制方法、混凝土坝长效服役的监控与预警理论和方法、混凝土坝长效服役的提升方法等内容开展了系统研究，深入探索和揭示了在环境因素、交变荷载等多因素作用下，混凝土坝服役性态随时间的演变、衰减规律和机理，据此建立了混凝土坝的长效服役保障与提升的理论和方法，以期实现生命早期保障混凝土坝的“活力”，生命中期通过保健而增强“活力”，生命后期通过医治加强“活力”等目标。结合本项目的开展，已培养博士后3人、博士研究生17人、硕士研究生54人。基于项目研究成果，已出版专著3部、译著2部，发表论文180余篇，其中被SCI收录110余篇；获授权发明专利23项、软件著作权9项。部分成果已入水利、水运等行业和地方标准，并被成功应用于多座大坝工程的设计、施工、运行管理中，为监控工程服役安全、优化工程除险加固、提升工程服役性能、延长工程服役年限等提供了重要的科技支撑。本项目的高质量完成，为混凝土坝设计、建设、运行管理，尤其是混凝土坝长效健康服役提供了理论和方法基础，为推动水工结构工程学科的发展和完善发挥了积极的作用。成果已获国家科技进步一等奖1项、国家技术发明二等奖1项、省部级科技进步特等奖1项、一等奖3项。