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刘汉龙

性别:

获奖年度:

2012

获奖奖项:

科学与技术创新奖

获奖学科:

产业创新奖

工作单位:

河海大学

摘要:刘汉龙教授,河海大学土木与交通学院院长,长江学者,国家杰青。86年毕业于浙江大学,94年在河海大学获博士学位。97年在日本港湾技术研究所博士后出站。长期从事岩土力学与堤坝工程领域研究。针对软土地区高速公路、高速铁路等工后沉降控制难题,研发了系列具有独立自主知识产权的现浇混凝土大直径管桩、现浇X形混凝土桩、浆固碎石桩及其复合地基技术。针对强震作用下高土石坝震陷变形和地基液化等震害,提出了地震永久变形计算方法和砂土液化分析方法。获国家技术发明二等奖和科技进步二等奖各1项,省部级科学技术奖10项,国家发明专利18项,发表三大检索论文136篇。

正文:刘汉龙,男,1964年3月生,博士,教授,博士生导师。长江学者奖励计划特聘教授,国家杰出青年科学基金获得者,国务院学位委员会学科评议组成员,教育部长江学者创新团队负责人,教育部科学技术委员会学部委员。1986年毕业于浙江大学,1994年在河海大学获博士学位。1996至1997年在日本国立港湾技术研究所从事博士后研究。1997年7月回国在河海大学任教由讲师破格晋升为教授。2000年和2003年两次赴荷兰代尔夫特理工大学任高级访问学者。2004和2005年分别赴新加坡南洋理工大学和法国里尔科技大学任访问教授。现任河海大学土木与交通学院院长,岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室主任。

刘汉龙教授长期从事岩土力学与堤坝工程领域教学和科研工作,结合我国“软弱土地区高等级路堤沉降控制”和“强震地区高土石坝抗震减灾”等重大工程科技问题,在岩土力学基本理论和应用技术开发研究方面取得一系列创新性科技成果。发表学术SCI、EI检索论文136篇,以第一申请人获得国家发明专利18项,软件著作权4项。出版专著1部,主编ASCE特刊1部。获国家技术发明二等奖和国家科技进步二等奖各1项,省部级科学技术奖10项,获中国产学研合作创新成果奖和中国发明创业奖。已培养博士后8名,博士42名,硕士41名,培养研究生获国家优秀博士论文提名奖2篇,江苏省优秀博士论文3篇。

1、在软弱土地区高等级路堤沉降控制方面,围绕我国软土地区高速公路、高速铁路和围海造地等国家重大工程沉降变形与强度等科学问题,开展了理论、技术与应用方面的深入研究,取得的创新性研究成果如下:

(1)研发了具有独立自主知识产权的现浇混凝土大直径管桩及复合地基技术与装备。创新性地采用了环形截面空心管桩代替圆形截面实心桩的思路,开发了现浇混凝土大直径管桩成套桩机设备,研发了PCC桩及复合地基施工工艺,建立了PCC桩质量控制和检测方法,建立了PCC复合地基承载力和变形计算理论。

(2)研发了具有独立自主知识产权的现浇X形混凝土桩及复合地基技术与装备。根据等截面异形周边扩大原理,在传统沉管灌注桩的基础上,开发了现浇X形混凝土桩桩机设备,研发了现浇X形桩及复合地基施工工艺,建立了现浇X形桩单桩承载力、复合地基承载力、负摩擦力和复合地基沉降计算理论。

(3)研发了具有独立自主知识产权浆固碎石桩及复合地基技术。针对建设场地上方既有高压电线或下穿高架等复杂施工环境下常规机架高度过高的缺点,开发了浆固碎石桩及复合地基施工工艺,建立了浆固碎石桩单桩承载力、复合地基承载力、负摩擦力和复合地基沉降计算理论。

(4)研发了具有独立自主知识产权大面积软土地基处理快速处理技术。针对我国沿海吹填土造地等大面积超软土地基,开发了改性真空-堆载联合预压施工工艺,建立负压条件下的软土蠕变模型。提出了负压条件下的分层总和沉降计算方法。

以上研究成果已经在我国铁路、公路、港口和市政及围海造地等工程中推广应用,如京沪高速铁路、沪宁城际高铁、沿海高速铁路、京沪高速公路、江苏沿海高速公路、上海北环高速公路、浙江杭千高速公路、天津威武高速公路、南京绕城高速公路、长江靖江港口、温州围海造地等,节省大量混凝土材料并减少了排放,有效地提高了地基承载力,控制了工后沉降,取得了显著的社会经济效益。围绕以上成果获国家技术发明二等奖1项,省部级科学技术奖一等奖1项,二等奖2项。发表SCI、EI论文60篇,获国家发明专利13项,软件著作权2项。主编国家标准《吹填土地基处理规范》、国家行业标准《现浇混凝土大直径管桩复合地基技术规程》和江苏省工程建设标准《现浇X形桩复合地基技术规程》, 主编江苏省省级工法《现浇混凝土大直径管桩施工工法》、《现浇X形混凝土桩施工工法》和《浆固碎石桩施工工法》。

2、在强震地区高土石坝抗震减灾方面,围绕我国高烈度地震区域高土石坝、堤防等重大工程灾变与防御等问题,开展了理论、技术与应用方面的深入研究,取得了如下两个方面的创新性研究成果:

(1)建立了砂土振动液化计算模型和堤坝抗震液化分析方法。针对地震和爆炸等振动液化灾害的特点,研发了全自动多功能振动三轴仪,开展了砂土振动液化特性试验研究,建立了反应砂土震动液化多重剪切机构弹塑性模型,提出了描述砂土液化后大变形特性的应力应变关系双曲线模型。建立了反映液化与液化后特性的堤坝抗震分析计算方法,提出了用液化度评估地震变形的新方法。开展了液化流动特性的理论与试验研究,建立了液化流动大变形本构模型。

(2)建立了土石坝地震永久变形和动力稳定抗震分析方法。针对地震作用下高土石坝震陷和变形震害,在试验和理论分析的基础上,提出了地震永久变形确定性分析的等价节点力分析方法。考虑地震动的随机性,基于随机振动理论的虚拟激励法,建立了土石坝非线性随机反应和动力可靠性分析方法,并在此基础上,提出了土石坝随机地震永久变形和危险性分析方法。针对拟静力稳定简化分析法的不足,考虑地震动振动频率、地震持续时间以及坝身材料的性质等,提出了一种土石坝抗震稳定性时程分析法。

以上研究成果先后应用于黄河小浪底、三峡茅坪溪、大渡河瀑布沟和雅砻江两河口土石坝以及宜兴抽水蓄能电站高坝等数十座大型土石坝,以及南水北东线堤防、长江南京堤防、上海青草沙水库工程、福建晋江防洪堤工程和南京地铁工程抗震液化和处理对策,为工程抗震减灾提供了依据,取得了显著的社会经济效益。围绕以上成果,获国家科技进步二等奖1项,省部级科技进步一等奖2项,二等奖1项,日本地盘工学会最佳研究论文奖1项,发表SCI、EI论文58篇,获国家专利5项,软件著作权3项。参编国际标准化组织(ISO)标准《Seismic Action for Geotechnical works》1项。培养博士12名,硕士29名。

刘汉龙教授长期工作在工程科技的第一线,开拓创新、学风严谨,刻苦钻研、勤奋敬业、团结协作,具备优良的科学道德。曾荣获江苏省优秀科技工作者、江苏省优秀中青年突出贡献专家、江苏省高等学校优秀共产党员等称号,享受国务院政府特殊津贴,入选首批新世纪百千万人才工程国家级人选计划和江苏省“333”工程首批中青年科技领军人才计划。所率领学术团队获江苏省青蓝工程科技创新团队、教育部长江学者创新团队和江苏省工人先锋号等称号。

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