2015-01-10 现代快报(第F5版)
南京奥体中心也受益于“预应力” 资料图片
东大摘取五项大奖位列江苏第一
吹气球、箍木桶的“预应力”
能让大桥不开裂
奖项:现代预应力混凝土结构关键技术创新与应用 国家科技进步一等奖
获奖者:东南大学吕志涛院士团队
东南大学吕志涛院士等15位学者的“现代预应力混凝土结构关键技术创新与应用”项目获得国家科技进步一等奖,这也是江苏省获得的唯一的一等奖。
近年来,该技术应用到日本、捷克、加拿大等20多个国家的100多项重大工程,近三年直接经济效益41亿元。此外,东南大学还获得自然科学二等奖1项,技术发明二等奖1项,科技进步二等奖2项,共摘取五项国家科技大奖,再次成为江苏获奖最多的高校,通用项目获奖数在全国高校中名列第三。
预应力是什么?
没有它,超过30米的混凝土桥建不起来
很多人也许是第一次听到“预应力”这个词,但实际上,吹气球给气球施加的力,伞架给伞棚施加的力,都是预应力。
项目获奖团队核心成员、东大土木工程学院建工系主任孟少平给记者打了个形象的比方:我们日常用的木水桶外,都有一圈箍,箍把各个木板用力箍住,木桶壁产生的压力只有大于木桶内的水压力,木桶才不会漏水,箍给木桶施加的力就是预应力。
预应力对于建筑、楼房、桥梁,可谓赋予它们新生命。“超过30米的混凝土桥,如果没有预应力,建不起来,”东大土木工程学院院长吴刚介绍,混凝土的抗拉强度只有抗压强度的十分之一,如果不施加预应力的话,很快就会有裂缝,房屋、桥梁就不稳固。“我们现在看到的斜拉桥、悬索桥,只有施加预应力才能建立起来。”
可别小看预应力的威力,它可是重大土木工程建设的核心技术。冯健说,预应力的使用“可节约钢材和混凝土用量的20%-30%,显著减少碳排放量”。世界第二大跨径的斜拉桥苏通长江大桥的辅航道桥就是使用预应力的典范。苏通大桥辅航道桥自2008年通车至今,桥梁没有明显裂缝,变形只有同类桥梁的三分之一。
预应力案例
南京奥体中心1350米环形平台就靠它
世界第五代体育建筑的代表、2008年前中国最大的体育场南京奥体中心,最大的亮点就是在很远处就能看到的“世界第一拱”,像两条造型飘逸美观的红飘带。不过当年,这两个大拱让吕志涛的研究团队煞费苦心。孟少平说,这个环形平台外围轴达1350米长,受热胀冷缩影响,会有裂缝,所以当时国内国际通用的做法是先做成片块,再将各个平台的断面拼接起来,“但当年相关部门想在奥体中心一层建立一个超大的物流中心,如果平台有接缝的话,会有渗水的问题。”他说,团队后来运用预应力技术,成功解决不设缝问题。直到今天,平台不开裂、不渗漏。
如今,“预应力”的成果直接应用于日本、捷克、加拿大等20多个国家的100多项重大工程,创造了20多项全国或世界纪录,近三年直接经济效益41亿元。国家体育馆看台(超大PC工程)、国家游泳中心“水立方”(大面积顶板)、上海浦东国际机场航站楼等建筑结构,都直接或间接运用该技术。