2015-01-10 南京晨报（第A03版）
南京奥体中心（资料图片）
东南大学吕志涛院士（资料图片）
昨天，东南大学吕志涛院士领衔的“现代预应力混凝土结构关键技术创新与应用”项目喜获国家科技进步一等奖。据了解，对于“预应力”的研究和创新，东大土木工程处于行业“老大”地位，而吕院士则被誉为“预应力大师”。
像箍木桶一样将楼房箍起来
何为预应力？简单地说，就是主动加在建筑结构中、用来抵消荷载的力，以使得建筑更加结实牢固。“农村的水桶是一块一块木板拼起来的，把木板绑起来的铁箍所产生的力就是预应力。”项目组成员、东南大学孟少平教授形象地举例。
东大土木工程学院的冯健教授介绍，预应力是重大土木工程建设的核心技术。“箍木桶”只是其中一种方式，适用于建粮仓等建筑。还有“吹气球”的方式，就像气球被吹起来才能形成结构，他们将软塌塌的膜布用钢索等支撑起来，也能形成抗压的结构，适用于建设收费站等的顶篷。还有一种“夹书本”的方式，类似于一个人两手夹好几本书，就要向内施加预应力，适用于建设桥梁等。
提到“箍木桶”的方法，东大专家透露，他们在江宁上坊建的楼房，大约十几层，采用的是预制装备技术，就是将梁、柱等预先制好，再运到现场像搭积木一样搭起来，为了使房屋牢固，就要运用“箍木桶”的预应力技术。
奥体弧形大拱“不趴”就靠预应力
孟少平介绍，自上世纪90年代以来，我国工程建设规模举世瞩目，大跨、超长、重载与特种结构以及核电、磁悬浮等高新技术工程，对现代预应力技术提出了前所未有的挑战。
“比如南京奥体中心，它是世界第五代体育建筑的代表、2008年前中国最大的体育场。该中心一场四馆，包括一个巨大的、外围轴达1350米超大面积的环形平台。”孟少平介绍，混凝土受压能力强，但受拉能力较差，一般建筑建成后都会产生裂缝，当建筑方提出不设缝的要求后，该团队通过预应力技术很好地解决了这一难题，如今近十年过去，平台不开裂、不渗漏，依然状态良好。
“再如南京奥体中心主体育馆上空的两条弧形大拱，因为其跨度大，又和地面形成45度夹角，上面的力稍微大一点，拱就容易趴下，建设难度也特别大。”吕志涛助手、王春林副教授介绍，两个拱的建设过程中也运用了他们团队的预应力技术，“拱就像是一张弓，预应力技术就像是弓下面拉紧的弦，这样，‘拱’就倒不下来了。”
东大技术运用于二十多个国家
“以前在核电、液化气等能源结构预应力系统方面，欧美国家长期对我国实行技术保密；核电安全壳以及液化气超低温领域的预应力产品也被欧美垄断。”吕志涛介绍，该团队通过研究实现了系统和产品的国产化、产业化，打破了欧美垄断。
除了在技术上有所突破，该团队还开创了预应力新的理论和标准体系。“我们创新的预应力技术不仅自己运用，还要推广到全国甚至国际上。这样设计院才能设计、施工单位才能对照着去做。”吕志涛说。
据悉，团队的技术成果除了应用于南京奥体中心超大面积平台、苏通大桥连续刚构、福清核电站、上海磁悬浮、青岛液化天然气储罐等国内项目上，还直接应用于日本、捷克、加拿大等二十多个国家的一百多项重大工程，创造了二十余项全国或世界纪录，近三年直接经济效益41亿元。
通讯员 吴婵 记者 王晶卉