項(xiàng)目名稱：大型橋梁復(fù)合材料防撞系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用

推薦單位：中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)

推薦獎(jiǎng)種：2023年度國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：

本項(xiàng)目屬于土木建筑工程復(fù)合構(gòu)造科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。

全球記錄資料表明，大型橋梁遭受船舶碰撞事故時(shí)發(fā)生頻率遠(yuǎn)高于地震、颶

風(fēng)等，往往導(dǎo)致橋毀、船沉、人亡及環(huán)境污染等嚴(yán)重后果，經(jīng)濟(jì)損失巨大，是威

脅大型橋梁和航運(yùn)安全日勺重要原因。2023年“6.15”廣東九江大橋船撞事故后，大

型橋梁防船撞設(shè)計(jì)引起了我國(guó)橋梁工程界的高度重視。但目前橋梁防撞系統(tǒng)存在

占用航道多、易導(dǎo)致船舶毀損、消減撞擊力效能有限、易腐蝕難修復(fù)等局限性，且

各國(guó)對(duì)船撞力設(shè)計(jì)原則差異很大，對(duì)大型橋梁和航運(yùn)安全構(gòu)成重大隱患。

本項(xiàng)目瞄準(zhǔn)國(guó)際學(xué)術(shù)前沿，圍繞國(guó)家重大工程需求，通過(guò)10數(shù)年日勺試驗(yàn)研

究和技術(shù)攻關(guān)，發(fā)明了格構(gòu)增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造及格構(gòu)增強(qiáng)復(fù)合材料防撞系統(tǒng)，處

理了明顯提高防撞系統(tǒng)消能能力和保護(hù)船舶免遭毀損的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了大型

橋梁和航運(yùn)船舶雙保護(hù)日勺重要突破。獲得的創(chuàng)新性成果如下：

(D發(fā)明了格構(gòu)增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造。針對(duì)大型橋梁防船撞系統(tǒng)高抗力、高

耗能的實(shí)際需求，發(fā)明了格構(gòu)增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造。通過(guò)靜動(dòng)力試驗(yàn)及數(shù)值模擬,

摸清了格構(gòu)增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造的基本力學(xué)性能和沖擊吸能機(jī)理，建立了承載力

與沖擊吸能理論計(jì)算公式。相比老式無(wú)格構(gòu)增強(qiáng)泡沫夾芯構(gòu)造，格構(gòu)增強(qiáng)型復(fù)合

材料構(gòu)造的承載能力和吸能能力提高15倍以上。

(2)首創(chuàng)了格構(gòu)噌強(qiáng)復(fù)合材料防撞系統(tǒng)。結(jié)合格構(gòu)增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造的消

能特性和大型橋梁防船舶撞擊的工程需求，發(fā)明了格構(gòu)增強(qiáng)復(fù)合材料防撞系統(tǒng),

并形成了產(chǎn)品系列化。基于船-橋和船-防撞系統(tǒng)-橋系列碰撞試驗(yàn)，建立了船橋

碰撞動(dòng)力學(xué)分析模型，提出了船-防撞系統(tǒng)-橋碰撞精細(xì)化數(shù)值模擬措施、船撞力

簡(jiǎn)化計(jì)算公式及格構(gòu)增強(qiáng)復(fù)合材料防撞系統(tǒng)設(shè)計(jì)措施。與老式防撞系統(tǒng)相比.格

構(gòu)增強(qiáng)復(fù)合材料防撞系統(tǒng)具有消能能力強(qiáng)、綜合造價(jià)低、安裝維護(hù)以便、耐腐蝕、

船-橋雙保護(hù)等明顯優(yōu)勢(shì)。

（3）處理了格構(gòu)增強(qiáng)復(fù)合材料防撞系統(tǒng)日勺工業(yè)化成型工藝、耐久性提高及

拼裝連接技術(shù)。攻克了浸漬、流動(dòng)過(guò)程的精確控制和超大構(gòu)件真空途徑及長(zhǎng)距離

注膠關(guān)鍵技術(shù)，建成了超大尺寸復(fù)合材料構(gòu)件工業(yè)化生產(chǎn)線。針對(duì)復(fù)雜惡劣工作

的環(huán)境特點(diǎn)，提出了防撞系統(tǒng)抗氯離子腐蝕、紫外線照射和高下溫作用等的技術(shù)

措施及拼裝連接技術(shù)。

本項(xiàng)目申請(qǐng)國(guó)際PCT專利2項(xiàng)，獲國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)11項(xiàng)；刊登學(xué)術(shù)論文

75篇，其中SCI、EI收錄論文38篇；獲2023年度江蘇省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

推廣應(yīng)用狀獲獎(jiǎng)時(shí)間獎(jiǎng)項(xiàng)名稱獎(jiǎng)勵(lì)等級(jí)重要獲獎(jiǎng)人授獎(jiǎng)單位

大型橋梁船一橋劉偉慶，莊勇，

碰撞機(jī)理與復(fù)合江蘇省科技方海，韓大章，周

2023一等江蘇省人民政府

材料防撞系統(tǒng)研進(jìn)步獎(jiǎng)叮,陸偉東,陳偉,

究及應(yīng)用祝露，萬(wàn)里，工俊，

重要

知識(shí)發(fā)明專

知識(shí)產(chǎn)權(quán)詳國(guó)家授權(quán)證書

產(chǎn)權(quán)授權(quán)號(hào)權(quán)利人發(fā)明人利有效

細(xì)名稱（地區(qū)）日期編號(hào)

證明狀態(tài)

目錄：

知識(shí)產(chǎn)

權(quán)類別

劉偉慶，莊

中鐵大橋勘測(cè)設(shè)

勇，方海，

發(fā)明專復(fù)合材料橋計(jì)院有限企業(yè)，

1中國(guó)ZL.2804619陸偉東，張有效

利權(quán)梁防撞裝置南京工業(yè)大學(xué)

廣，陸勤豐

格構(gòu)增強(qiáng)型劉偉慶，方

發(fā)明專

復(fù)合材料夾1中國(guó)ZL.8621071南京工業(yè)大學(xué)海，萬(wàn)里有效

利權(quán)

層構(gòu)造

具有暖沖吸

能作用口勺復(fù)劉偉慶，王

發(fā)明專

合材料格構(gòu)1中國(guó)ZL.4804514南京工業(yè)大學(xué)俊，方海有效

利權(quán)

夾心管約束

混凝土墩柱

劉偉慶，莊

中鐵大橋勘測(cè)設(shè)

橋梁承臺(tái)復(fù)勇，方海，

發(fā)明專計(jì)院有限企'也，

合材料防撞1中國(guó)ZL.2804400陸偉東，張有效

利權(quán)南京工業(yè)大學(xué)

柱廣，羅聽

莊勇，劉偉

南京工業(yè)大學(xué)，

自浮式復(fù)合慶，張廣，

發(fā)明專中鐵大橋勘測(cè)設(shè)

材料橋梁壓1中國(guó)ZL.1736586王應(yīng)良，方有效

利權(quán)計(jì)院有限企業(yè)

水防撞裝置海，陸偉東

莊勇，劉偉

南京工業(yè)大學(xué)，

慶，張廣，

發(fā)明專橋梁承臺(tái)防中鐵大橋勘測(cè)設(shè)

1中國(guó)ZL.5872834陸勤豐，方有效

利權(quán)撞緩沖袋計(jì)院有限企業(yè)

海，陸偉東

齒槽式復(fù)合劉偉慶，方

發(fā)明專

材料夾層構(gòu)1中國(guó)ZL.7514643南京工.、也大學(xué)海，萬(wàn)里有效

利權(quán)

造

浮動(dòng)式復(fù)合

劉偉慶，王

發(fā)明專材料橋墩消

1中國(guó)ZL.0699075南京工業(yè)大學(xué)俊，方海有效

利權(quán)能防撞組合

裝置

（1）項(xiàng)目防撞系統(tǒng)技術(shù)負(fù)責(zé)人，重要負(fù)責(zé)防撞系統(tǒng)日勺構(gòu)造設(shè)計(jì)。

（2）個(gè)人重要奉獻(xiàn)：對(duì)本項(xiàng)目發(fā)明點(diǎn)2作出了發(fā)明性奉獻(xiàn)，并對(duì)發(fā)明點(diǎn)3作出

了重要奉獻(xiàn)。攻克了防撞構(gòu)造設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)難題，建立了格構(gòu)增強(qiáng)復(fù)合材料防撞

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)措施。

（3）關(guān)鍵發(fā)明專利共同發(fā)明人，部分發(fā)明專利第1發(fā)明人，部分學(xué)術(shù)論文為共

同作者，多項(xiàng)科研項(xiàng)目參與者。項(xiàng)目工作占本人整年工作量的50機(jī)

曾獲國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)狀況：無(wú)。

姓名：方海

排名：3

技術(shù)職稱：副高級(jí)

工作單位：南京工業(yè)大學(xué)

完畢項(xiàng)目時(shí)所在單位：南京工業(yè)大學(xué)

對(duì)本項(xiàng)目重要學(xué)術(shù)奉獻(xiàn)：

（1）項(xiàng)目研究骨干，重要負(fù)責(zé)格構(gòu)增強(qiáng)復(fù)合材料防撞系統(tǒng)的構(gòu)造設(shè)計(jì)和船-橋碰

撞理論研究。

（2）個(gè)人重要奉獻(xiàn)：對(duì)本項(xiàng)目發(fā)明點(diǎn)3作出了發(fā)明性奉獻(xiàn)，并對(duì)發(fā)明點(diǎn)1.2作

出了重要奉獻(xiàn)。發(fā)明了格構(gòu)式增強(qiáng)復(fù)合材料防撞系統(tǒng)，處理了復(fù)合材料防撞系統(tǒng)

日勺工業(yè)化成型工藝與拼裝連接技術(shù)難題；建立了船撞力計(jì)算措施。

（3）關(guān)鍵發(fā)明專利共同發(fā)明人，部分學(xué)術(shù)論文的通訊作者或第1作者，江蘇省

級(jí)工法的共同獲批人.主持有關(guān)國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目1項(xiàng),多項(xiàng)有關(guān)科研項(xiàng)目參與

者。項(xiàng)目工作占本人整年工作量的80機(jī)

曾獲國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)狀況：無(wú)。

姓名：周叮

排名：4

技術(shù)職稱：正高級(jí)

工作單位：南京工業(yè)大學(xué)

完畢項(xiàng)目時(shí)所在單位：南京工業(yè)大學(xué)

對(duì)本項(xiàng)目重要學(xué)術(shù)奉獻(xiàn)：

（1）項(xiàng)目研究骨干，重要負(fù)責(zé)格構(gòu)式增強(qiáng)復(fù)合材料夾層構(gòu)造的力學(xué)性能與界面

機(jī)理研究。

（2）個(gè)人重要奉獻(xiàn)：對(duì)本項(xiàng)目發(fā)明點(diǎn)1作出了發(fā)明性奉獻(xiàn)。推導(dǎo)了格構(gòu)式增強(qiáng)

復(fù)合材料夾層構(gòu)造日勺受彎承載力、撓度計(jì)算公式，探明了夾層構(gòu)造日勺界面機(jī)理。

（3）部分學(xué)術(shù)論文的通訊作者（第1作者），主持有關(guān)國(guó)家、省部級(jí)科研項(xiàng)目

2項(xiàng)，多項(xiàng)有關(guān)科研項(xiàng)目研究骨干。項(xiàng)目工作占區(qū)人整年工作量的50%。

曾獲國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)狀況：無(wú)。

姓名：陸偉東

排名：5

技術(shù)職稱：正高級(jí)

工作單位：南京工業(yè)大學(xué)

完畢項(xiàng)目時(shí)所在單位：南京工業(yè)大學(xué)

對(duì)