無(wú)論在城市還是鄉(xiāng)村,,無(wú)論你走進(jìn)地鐵,、走上堤壩還是大橋,,幾乎所有的建筑結(jié)構(gòu)都會(huì)涉及到土體與結(jié)構(gòu)的“接觸面”問(wèn)題。各類(lèi)結(jié)構(gòu)材料與其周?chē)馏w變形能力的顯著差異,,會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)與土體在其接觸面處發(fā)生應(yīng)力集中甚至非連續(xù)剪切大變形,,所以結(jié)構(gòu)與土體接觸面是各類(lèi)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵基礎(chǔ)性難題和安全控制的薄弱環(huán)節(jié)。清楚了解接觸面的特性規(guī)律會(huì)直接影響到結(jié)構(gòu)使用的安全性和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性,。2014年1月,,由清華大學(xué)土木水利學(xué)院張建民教授領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì),憑借“大型結(jié)構(gòu)與土體接觸面力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)研制及應(yīng)用”項(xiàng)目,,獲得2013年度國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng),,他們的科研成果揭示了結(jié)構(gòu)與土體的接觸面的規(guī)律,在工程實(shí)踐中發(fā)揮了重大作用,。
上世紀(jì)90年代,,張建民教授從日本東京工業(yè)大學(xué)建筑系取得博士學(xué)位,并在日本最大的土木建筑集團(tuán)公司之一——清水建設(shè)株式會(huì)社工作五年后回國(guó),,來(lái)到清華任教,,并從此開(kāi)啟了對(duì)結(jié)構(gòu)與土體接觸面力學(xué)問(wèn)題持續(xù)17年的探究。他率領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì),,從設(shè)備研制的基礎(chǔ)工作做起,,在各種結(jié)構(gòu)與土體接觸面的試驗(yàn)設(shè)備、測(cè)試技術(shù),、基礎(chǔ)理論和工程應(yīng)用等方面完成了系列創(chuàng)新,??蒲袌F(tuán)隊(duì)的系統(tǒng)成果包括了大中小型成套接觸面力學(xué)試驗(yàn)設(shè)備、精密測(cè)試技術(shù),、數(shù)值模擬技術(shù)和試驗(yàn)成果數(shù)據(jù)庫(kù)等四個(gè)方面,,提出了整機(jī)真三維接觸面加載技術(shù)、高精度接觸面法向控制技術(shù),、接觸面位移變形精密量測(cè)技術(shù),、柔性接觸面及多功能 測(cè)試技術(shù)和系列化接觸面數(shù)值模擬技術(shù)等五項(xiàng)技術(shù)發(fā)明,使接觸面力學(xué)行為的測(cè)評(píng)實(shí)現(xiàn)了從以往的半經(jīng)驗(yàn)到科學(xué),、合理和精細(xì)化技術(shù)水平的跨越,。
當(dāng)前,張建民教授科研團(tuán)隊(duì)的成果已直接和推廣應(yīng)用到公伯峽和馬來(lái)西亞巴貢等一系列高壩,、地鐵,、建筑、橋基,、港航,、海上風(fēng)電等國(guó)內(nèi)外大型工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論證中,支撐了我國(guó)五部設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)修訂,,完成了我國(guó)高土石壩90%以上的接觸面力學(xué)試驗(yàn),,為各種結(jié)構(gòu)與土體共同工作系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)性測(cè)評(píng)技術(shù)平臺(tái),取得顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益,。
特別值得一提的是,,獲獎(jiǎng)團(tuán)隊(duì)中,除張建民教授之外的5位成員都曾是清華水利系本科畢業(yè)的直博生,,十多年間他們組成了一個(gè)工作上互相交接,、互相聯(lián)結(jié)的有機(jī)整體,從小到大,、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜地攻克一個(gè)個(gè)難關(guān),,從工程實(shí)踐中不斷獲得新的研究問(wèn)題,對(duì)設(shè)備進(jìn)行持續(xù)地更新升級(jí),,成為一支具有國(guó)際領(lǐng)先水平的科研力量,。