劉光廷

劉光廷

劉光廷,畢業於北京大學工學院土木系,在清華大學水利系任教,為教授、博士生導師、清華大學校務委員會委員。 2002年“碾壓混凝土拱壩設人工短縫的應力釋放及止裂作用”獲首屆中國-東協科技能源交通及經濟合作前景一等獎;2008年“碾壓混凝土拱壩的新設計理論與實踐”獲水利部大禹一等獎,2009年獲國家科技進步二等獎

基本信息

教育

1951年畢業於北京大學工學院土木系,獲學士學位

工作履歷

劉光廷 劉光廷

1952年至今一直在清華大學水利系任教;

1955至1957年間借調武漢水電大學任蘇聯專家翻譯;

1969至1970年間參加三門峽改建聯合設計組;

1980年被評為教授;1984年任博士生導師、水電研究所所長;

1985年至今任國務院學位委員會學科評議組水利組召集人;

1986至1993年曾任國家自然科學基金(水利)評審組(1-3屆)組長、自然科學獎勵委材料與工程學部評審組委員;

1993至1995年間任福建溪柄溪(碾壓混凝土薄拱壩)工程設計總工程師、材料結構科研負責人;

1997年至今任新疆瑪河石門子(碾壓混凝土拱壩)工程設計總工程師、材料結構科研負責人、新疆水利水電勘測設計院顧問、清華大學校務委員會委員。

主要研究方向

新壩型結構設計和施工:腹拱壩、碾壓混凝土拱壩

含缺陷材料及結構的強度變形、仿真應力及新結構

混凝土微觀裂隙和巨觀變形、強度關係以及混凝土計算強度

混凝土材料和結構的安全評估

成果獲獎情況

混凝土腹拱壩 國家科技進步獎 二等獎 1985年

安康水電站複雜地基折線型整體式混凝土重力壩變彈模整體光彈試驗及應力穩定研究 水電部科技進步獎 三等獎 1988年

東江拱壩累計自重應力研究 國家科技成果完成者證書 榮譽證 1990年

拱壩壩肩穩定的理論和方法 國家科學技術委員會榮譽證書 榮譽證 1991年

等參數畸變元計算帶裂紋結構應力強度因子中的套用和精度 福建省科技進步獎 二等獎 1991年

機組廠房壩段應力分析 廣西科技進步獎 三等獎 1991年

高混凝土拱壩防裂技術及套用 國家科技進步獎 二等獎 1992年

東風雙曲拱壩防治裂縫的研究 能源部科技進步獎 一等獎 1992年

銅街子碾壓混凝土築壩技術套用 能源部科技進步獎 二等獎 1992年

混凝土多軸力學特性及拱壩混凝土設計準則 能源部科技進步獎 一等獎 1992年

碾壓混凝土築壩技術在大型水電主體工程中的套用 國家科學技術委員會榮譽證書 榮譽證 1994年

石子和砂漿界面裂隙對混凝土斷裂性能的影響 福建省科技進步獎 二等獎 1995年

骨料和基質接觸面上裂紋對混凝土斷裂性能的影響 福建省自然科學優秀學術論文獎 二等獎 1996年

龍灘碾壓混凝土重力壩結構設計與施工方法研究(專題) 電力部水利水電規劃設計總院科技進步獎 一等獎 1996年

溫泉堡水庫碾壓混凝土拱壩試驗研究 水利部、國家科技進步獎 二等獎、三等獎 1997年

龍灘碾壓混凝土重力壩結構設計與施工方法研究 電力部科技進步獎 二等獎 1998年

大體積混凝土結構的隨機溫度徐變應力研究 水利部科技進步獎 三等獎 2000年

劉光廷教授的主要科學技術成就可以概括為三個方面:

光側新技術及腹拱壩研究劉光廷教授長期從事混凝土壩及基礎仿真分析和新壩型結構及施工研究,發展光測試驗仿真技術,變彈摸整體模型初應力控制(安康),光測累計應力(青石嶺),溫度光彈技術(古田),光測應變計(鳳灘、市政工程),曲面散斑變溫場應力(東風)和仿真累計計算方法(東江),用以解決腹拱壩、拱壩建設的關鍵技術問題。首次研究腹拱壩的仿真累計溫度自重應力與工藝相關(湖南鎮方案)的整體腹拱壩雙向拱三維仿真應力(鳳灘)和工藝,研究復連域結構傳力特點利用雙向應力場改善壩體孔口應力(牛路嶺、鳳灘),用局部冷卻降低封拱溫度應力,用大壩電廠平行作業方法使牛路嶺腹拱壩減少干擾、加快施工。鳳灘和石泉腹拱壩分別節約投資11.9%和24.7%。劉光廷教授的系統研究和參與促成我國腹拱壩工程成功實踐。1985年劉教授作為第一獲獎人獲國家科技進步二等獎。

拱壩和重力壩的仿真試驗和計算方法劉教授結合三門峽改造、龍羊峽、安康、東江拱壩、東風拱壩、溫泉堡、銅街子、龍灘、二灘等進行的研究和國家攻關項目工作,受到國家和有關部委的表揚和獎勵11項。

斷裂解析數值解、不均質體強度、軟弱地基上碾壓混凝土拱壩研究近二十多年來,劉光廷教授解決了第二類邊界積分方程的二維及三維基本解、多裂隙體解析數值解、溫度斷裂解及其“應變”強度因子,進行試驗驗證,解決成層介質內力分布基本解、壓剪斷裂解及判別、彎曲裂縫及三維斷裂解析數值解等,研究三維仿真應力程式,將斷裂研究引入工程,提出人工短縫釋放應力新結構及阻裂結構,並作為研究和設計總工程師成功地設計和建造了世界上第一座大倉面強約束的福建溪柄溪碾壓混凝土薄拱壩,工期縮短一年,經三年超校核水位運行正常,短縫保持穩定,載入1998年國際水電和大壩建設年鑑(IWPDCY)。研究混凝土及軟岩(泥質礫岩)多軸徐變和工程側約束效應,提出可控新結構軟岩上“柔性壩”以適應拱座大變位,“鉸接拱”以適應拱壩降溫同時保持拱的傳力提前蓄水等,研究人工短縫減震、研究濕熱傳導、浸泡動力降溫和保溫保濕抗裂設施、新材料。研究壩肩非穩定滲流及飽和礫岩強度折減,並作為研究和設計總工程師在軟弱地基、高寒、強震地區設計建造世界第一座高難度百米以上新疆瑪河石門子碾壓混凝土拱壩。他還研究隨機溫度及隨機徐變應力計算方法及不均質體強度,為缺陷材料及結構提供修復和安全保障,也為進一步發展混凝土計算強度提供條件。

劉教授積極參加國際學術交流,為提高我國水利水電研究在國際上的影響力做出了重大貢獻。1979年、1991年赴美國參加國際會議並講學,1988年、1996年、1997年赴日本講學;1995年赴西班牙國際會議報告(碾壓混凝土薄拱壩計算和設計)。2002年作為特邀代表赴約旦參加國際碾壓混凝土壩大會(歐美等30多個國家參加),並作特邀報告。

50年來,劉教授的研究工作緊密結合我國工程建設的需要,先後參加了國內32座水利水電工程的科研和設計工作,解決工程的技術關鍵和理論依據。出版專著三部:《水工結構的光側試驗應力分析》、《腹拱壩的研究與實踐》、《碾壓混凝土拱壩的研究與實踐》;譯著五部:《施工組織與計畫》俄文原版、《施工方法與施工機械》俄文原版、《水利機械化》俄文原版、《現代試驗應力分析I》英文原版、《現代試驗應力分析II》英文原版;第一發明人獲專利四項:軟弱地基上碾壓混凝土柔性拱(專利號:01130892.3)、碾壓混凝土拱壩鉸結拱結構(專利號:01123975.1)、碾壓混凝土拱壩人工短縫結構(專利號:01142035.9)、一種防表面裂縫的大壩(專利號:01259064.9)。發表工程研究報告72份及論文170多篇。其中被SCI、EI、CSCD、ISTP共收錄104篇。培養碩士生14名、博士生21名,博士後10名,進修教師20多名,1980年以來指導22名本科生的畢業論文,並被聘為福州大學,廣州大學,鄭州大學及華僑大學的兼職教授。

由於在教學、科研方面做出的突出貢獻,劉光廷教授1984年、1987年兩次獲得清華大學教學工作優秀二等獎,1992年獲得福州大學研究生教育榮譽獎,1993年獲得君安——清華科學家獎,1989年與1993年兩次被評為清華大學先進工作者。2002年被教育部和國務院學位委員會授予“全國優秀博士生導師”,2006年被評為清華大學優秀博導。“混凝土腹拱壩”成果獲1985年國家科技進步二等獎;1989年獲得水利發展榮譽獎;1992年“高混凝土拱壩防裂技術及套用”獲國家科技進步二等獎,“東風雙曲拱壩防治裂縫的研究”和“混凝土多軸力學特性及拱壩混凝土設計準則”同獲能源部科技進步一等獎;1995年“石子和砂漿界面裂隙對混凝土斷裂性能影響”獲福建省科技進步二等獎;1997年“溫泉堡水庫碾壓混凝土拱壩試驗研究”獲水利部科技進步二等獎、國家科技進步三等獎;1998年“龍灘碾壓混凝土重力壩結構設計與施工方法研究”獲電力部科技進步二等獎; 2002年“碾壓混凝土拱壩設人工短縫的應力釋放及止裂作用”獲首屆中國-東協科技能源交通及經濟合作前景一等獎;2008年“碾壓混凝土拱壩的新設計理論與實踐”獲水利部大禹一等獎,2009年獲國家科技進步二等獎。

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