無論在城市還是鄉(xiāng)村，無論你走進(jìn)地鐵、走上堤壩還是大橋，幾乎所有的建筑結(jié)構(gòu)都會涉及到土體與結(jié)構(gòu)的“接觸面”問題。各類結(jié)構(gòu)材料與其周圍土體變形能力的顯著差異，會導(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工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(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)律會直接影響到結(jié)構(gòu)使用的安全性和結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。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，憑借“大型結(jié)構(gòu)與土體接觸面力學(xué)試驗系統(tǒng)研制及應(yīng)用”項目，獲得2013年度國家技術(shù)發(fā)明獎一等獎，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)株式會社工作五年后回國，來到清華任教，并從此開啟了對結(jié)構(gòu)與土體接觸面力學(xué)問題持續(xù)17年的探究。他率領(lǐng)科研團(tuán)隊，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設(shè)備、測試技術(shù)、基礎(chǔ)理論和工程應(yīng)用等方面完成了系列創(chuàng)新。科研團(tuán)隊的系統(tǒng)成果包括了大中小型成套接觸面力學(xué)試驗設(shè)備、精密測試技術(shù)、數(shù)值模擬技術(shù)和試驗成果數(shù)據(jù)庫等四個方面，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技術(shù)、柔性接觸面及多功能 測試技術(shù)和系列化接觸面數(shù)值模擬技術(shù)等五項技術(shù)發(fā)明，使接觸面力學(xué)行為的測評實現(xiàn)了從以往的半經(jīng)驗到科學(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)隊的成果已直接和推廣應(yīng)用到公伯峽和馬來西亞巴貢等一系列高壩、地鐵、建筑、橋基、港航、海上風(fēng)電等國內(nèi)外大型工程結(jié)構(gòu)設(shè)計論證中，支撐了我國五部設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)修訂，完成了我國高土石壩90%以上的接觸面力學(xué)試驗，為各種結(jié)構(gòu)與土體共同工作系統(tǒng)的研究和設(shè)計提供了基礎(chǔ)性測評技術(shù)平臺，取得顯著的社會和經(jīng)濟(jì)效益。
特別值得一提的是，獲獎團(tuán)隊中，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、從簡單到復(fù)雜地攻克一個個難關(guān)，從工程實踐中不斷獲得新的研究問題，對設(shè)備進(jìn)行持續(xù)地更新升級，成為一支具有國際領(lǐng)先水平的科研力量。
