本校讯 4月10日，2018年度天津市科学技术奖励大会召开，我校共有9项科技成果获奖，其中，作为第一完成单位荣获科技进步二等奖4项。通过介绍这些项目，聚焦成果背后的爬坡过坎攻坚克难，真抓实干担当作为，着力推动学校事业高质量内涵式发展的城大学术团队。
（一）2018年天津市科技进步二等奖：玄武岩纤维布加固既有混凝土桥梁关键技术研究及应用
获奖项目团队成员：王海良 杨新磊 董鹏 任权昌 刘中宪李向海 包权利尚伟(蓝色为外单位成员)
项目介绍
2012年以来，由我校王海良教授主持的天津市自然基金重点项目《玄武岩纤维布加固既有混凝土桥梁关键技术研究》、天津海洋局科技项目项目《BFRP布加固海洋环境混凝土结构技术研究》项目组，针对目前既有桥梁加固实际需求，采用新型绿色材料—玄武岩纤维布（BFRP布），系统开展了BFRP布加固既有混凝土桥梁技术研究，揭示BFRP布粘贴层数、梁底处理方式对加固结构承载能力影响显著规律；得到BFRP布膨胀管加固结构膨胀剂最优掺量；发现疲劳荷载和碱环境作用下，BFRP布加固混凝土梁疲劳寿命表达式；发明BFRP布、BFRP筋预应力张拉锚固装置，在利用现有张拉机具开展纤维材料预应力张拉技术方面实现突破；研究成果达到国际先进水平。
成果于2015-2018年在国内五座混凝土桥梁加固中成功应用，经天津市科委鉴定达到国际先进，经济、社会效益显著。
项目授权专利9项，其中发明专利3项、实用新型专利6项；发表论文20篇，其中SCI检索5篇、EI检索5篇，CSCD期刊收录10篇；培养硕士研究生10名；获局级工法1项。
疲劳试验梁破坏形态
项目发现、发明及创新点:
（1）揭示BFRP布粘贴层数、梁底处理方式对加固结构承载能力影响显著规律
粘贴2、3、4、5层时，其承载能力提高折减系数可分别考虑为0、0.1、0.15、0.2；粘贴1、2、3层时，梁底凿毛加固梁体承载能力分别提高10%、15%、35%左右；
钢板螺栓联合锚固技术
（2）得到BFRP布膨胀管加固结构膨胀剂最优掺量
对于C40、C50两系列，相同BFRP布层数情况下，膨胀管最大承载力对应膨胀剂掺量分别为10%和15%，其最大提高幅度分别为32.6%和32.4%；
BFRP管典型破坏特征
（3）发现疲劳荷载和碱环境作用下，BFRP布加固混凝土梁疲劳寿命表达式
碱环境作用下，裂缝宽度达到1.5mm时玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁疲劳寿命可表示为 。
（4）发明BFRP布、BFRP筋预应力张拉锚固装置，在利用现有张拉机具开展纤维材料预应力张拉技术方面实现突破
（二）2018年天津市科技进步二等奖：高性能气凝胶建筑保温板关键制备技术及应用
获奖项目团队成员：刘洪丽、李洪彦、刘凤东、刘涛、李振声、杨爱武、李婧、李亚静(蓝色为外单位成员)
项目介绍
近年来，由我校刘洪丽教授主持的《高性能气凝胶建筑保温板关键制备技术及应用》项目组，立足于国家、本市对节能减排和新材料政策的发展以及对建筑节能要求，着眼于企业对传统保温材料进行技术创新和新型高效绿色建筑材料的需求，开发了轻质高效节能双网络增强结构建筑保温板制备是一种适宜建筑墙体的高效节能、轻质环保、成本低廉的绿色建筑超级隔热材料。以天然矿产纤维状粘土为增强相制备纤维状粘土/硅基气凝胶，通过无机双网络结构的构建来调控气凝胶的增强与隔热性能，从而解决气凝胶强度与保温隔热性能之间的矛盾。添加红外反射组分，进一步降低材料的传热性。最终获得节能与防火兼具、成本低廉的优质保温材料，达到现代建筑的节能、环保的要求，具有重要的意义。同时也为无机双网络气凝胶的增强结构构建及其性能优化提供新的思路和方法。有望丰富气凝胶材料的增强与隔热理论，对市售建筑围护结构保温隔热材料的发展带来积极作用，具有较为广阔的应用前景。可广泛用于建筑行业、石油管道、锅炉等多个领域。该产品质量稳定，性能良好，无环境污染，是一种绿色、环保的高性能新型保温材料，具有很强的经济社会效益。
高性能气凝胶建筑保温板产品的微观形貌
项目相关基础研究已获得国家自然科学基金面上项目、天津市自然科学基金重点项目、国家级星火计划项目等的资助。同时，在科技成果转化方面，先后完成了天津市建筑材料科学研究院有限公司、天津摩根坤德高新科技发展有限公司等委托的多项产品研发项目，具有较强的科学研究意义和社会价值。相关研究成果已授权专利20项，另有7项国家发明专利进入实审阶段。发表研究论文11篇，其中SCI收录论文9篇。
高性能气凝胶建筑保温板产品与性能检测现场照片
与天津市建筑材料科学研究院有限公司、天津禹神节能保温材料有限公司、天津摩根坤德高新科技发展有限公司等建筑材料与气凝胶材料生产企业合作，开始进行气凝胶保温材料的理论与生产研究工作，成功研制出轻质高效节能双网络增强结构建筑保温板产品，广泛应用于建筑墙体和管道的高低温隔热领域，是节能与环保兼具、成本低廉的优质保温复合材料，具有很强的经济和社会效益。于2016年正式生产并销售，当年销售932.53立方米，新增利润195.72万元；2017年销售1627.53立方米，新增利润401.22万元。产品符合ISO9001:2008，ISO14001:2004，OHSAS18001:2007等标准，被授予天津市重点新产品称号。本产品在天津霖田冶金科技有限公司、唐山高强耐火材料有限公司等京津冀地区企业，市场反映良好。
应用高性能气凝胶建筑保温板前后建筑空间得热分析
项目发现、发明及创新点:
1.针对传统气凝胶强度与隔热性能之间的矛盾研究，提出了无机双网络气凝胶结构的构建，并利用相分离及干燥过程优化网络结构，首次开展了不同特性黏土/SiO2双网络结构气凝胶应力及热流传递行为的研究，探究双网络结构气凝胶的增强及隔热机理，明确了无机双网络结构使气凝胶材料隔热及力学性能提升的机理。
2.完成了黏土/SiO2双网络结构气凝胶的制备与结构调控，通过调控复合气凝胶双网络结构、相界面特性和红外反射纳米球的分散状态，研制了轻质、抗压和保温性能好的双网络增强结构建筑气凝胶保温材料，解决了气凝胶易碎、制备成本高、难以成型等问题，产品质量优于国内外同类产品。
3.开发适用于气凝胶体系的具有梯度抗辐射性能的高强反射微珠，降低了材料的热辐射透过率，进一步提高保温效果，其性能优于国内外同类产品，从而提高了气凝胶建筑保温板的隔热效果，同时有效降低了建筑能耗。
（三）2018年天津市科技进步二等奖：管道焊缝激光冲击强化处理力学性能无损检测关键技术研究与应用
获奖项目团队成员：赵坚、于明、汪文津、赵武斌、洪学武、赵小强、 董跃 、张巧丽、罗春丽 、张婧 、张志强、 刘洪丽(蓝色为外单位成员)
项目介绍
2011年以来，由我校赵坚教授主持的《管道焊缝激光冲击强化处理力学性能无损检测理论与方法》和《面向小管径排水管道的带水作业管道清理机器人的研制与可靠性研究》项目组，围绕燃气管道及装备关键件的力学性能无损检测，开展了相关研究：1.针对超常服役关键金属零部件强化处理后质量检测不能破坏结构问题，开展基于振动模态参数时频域辨识的管道焊缝激光冲击强化处理力学性能无损检测方法研究及实施；2.面对振动响应信号难获得的问题，开展基于声模态参数辨识的管道焊缝激光冲击处理的力学性能检测方法研究以及实施；3.针对激光冲击强化能量损失严重的问题，开展用于激光冲击实验的表面涂层材料及性能研究；4.针对既有管道激光冲击和模态测试要求，开展小管径管道清理装置、管道多工位夹持装置及各类辅助机具等装置的研制。研发出能提升该领域的自主研发和生产能力的关键技术。
本项目申请专利11项，其中授权发明专利3项、实用新型专利3项、外观专利3项，进入实质性审核发明专利2项。发表论文23篇，其中SCI收录4篇次，EI收录20篇次。形成了研究团队和研究方向，培养在职博士后2名，硕士研究生6名。
项目取得的研究成果成功用于燃气管道焊缝、民航发动机涡轮盘、水下滑翔器船体、水下浮标壳体、曲轴、煤气化炉和管路、超高升降机等的延寿、轻量化以及性能改善，具有重要的理论和应用价值，推广应用前景广阔。本项目的核心技术已在太重（天津）滨海重工等7家企业投入应用，拓展了激光冲击强化技术的应用领域，近三年为企业新增利润1450万元，节约成本1805万元，具有较高的社会效益和经济效益。
项目发现、发明及创新点：
1、项目提出的检测方法只需要获取激光冲击响应信号，无需激励信号，激光冲击实验和模态实验一次完成，减少了实验设备的投入，降低了检测成本。
带焊缝管道和石油套管
2、项目提出的检测方法是通过拾取激光冲击的响应信号直接辨识模态参数，依据模态参数变化检测管道焊缝的残余应力变化，故该法对检测环境要求不高，适合于现场在线实时检测。
(a)小波变换 (b)小波变化的模值脊线 (c)小波变换的相位
小波变换辨识图
带焊缝管道自适应特征匹配结果
3、针对激光冲击加工现场存在具体问题，采用理论分析、试验研究结合方法开展研究，实用性强。
4、针对激光冲击强化管道焊缝和模态实验的需要，研制了一系列专机辅具，这些装置适用于不同规格不同形状管道，能满足管道焊接、检测、清理和修复要求，应用范围宽。
（四）2018年天津市科技进步二等奖：改性固化盐渍土的抗冻融特性与工程应用
获奖项目团队成员：柴寿喜、魏丽、李敏、陈之祥、赵磊、李顺群、石茜、李芳(蓝色为外单位成员)
项目介绍
2005年以来，由我校柴寿喜教授主持的《改性固化盐渍土的抗冻融特性与工程应用》项目组，立足天津滨海新区建设和京津冀协同发展实际，对盐渍土的改性固化方法、改性固化土的抗冻融技术、改性固化土的土工测试和工程测试装备，进行了系统研究、研发和工程应用。在物理力学性质与改性固化、冻融和微结构评价等方面取得了一系列成果，解决了环渤海盐渍土地基建设中存在的盐渍土遇湿软化、季节性冻胀等工程风险，使得我国季节冻土区的氯盐盐渍土地基改性固化技术达到了国际先进水平。
盐渍土物理力学性质和改性固化技术
在基础研究方面，项目组依托天津市软土特性与工程环境重点实验室和天津市岩土工程重点学科，分别完成了国家自然科学基金项目（41272335），天津市科技计划项目（07JCYBJC12900），天津市高校科技发展基金（20051404）和天津市地下铁道集团有限公司项目（hx2014-51）等系列研究工作，探明了盐渍土与常规土在物理力学性质方面的本质差别，揭示了多因素影响下石灰固化盐渍土强度的发展规律和形成机理，发明了石灰+无毒SH固土剂共同固化滨海盐渍土的方法和施工工艺。阐明了含盐量、布筋方式、冻融、干湿循环对改性盐渍土抗压性能的影响，揭示了SH固土剂固化场地土的抗风蚀和抗雨蚀机理，研制成功一套适用于北方季冻区的盐渍土改性与固化方案。发表论文23篇，其中SCI/EI收录9篇；培养研究生8名。
SH固土剂固化SEM图
改性固化土的土工测试和工程测试装备
在测试技术研发方面，为了满足室内土工测试与现场工程测试需要，项目组发明了适用于模型箱试验和现场测试的三维有效应力测试装置，研制了具有多物理场测试功能的冻土模型箱实验系统、土的冻胀力测试装置和加筋土拉拔测试装置、升级研制了适用于工程现场的便捷冻土多方向导热系数的测试装置。该类研发已申请国家发明专利15项（已授权发明专利3项）；授权实用新型专利10项。部分测试装备已通过技术合作的形式由立方通达实业(天津)有限公司实现了产业化，部分测试装备通过成果转化的方式合作成立了天津三为科技有限公司。
该图待更换（大模型箱图1个、立方通达相关图片3个、最新三维土压力盒图若干）
系统成果的多领域应用开发
项目组的研究和技术成果已经在天津市、河北省的工程中得到了应用，获得了显著的经济效益和社会效果。在理论研究和土工测试装备研发的基础上，为了实现成套工程应用技术、关键工艺与工程实践的对接，项目组还建立了一种考虑潜热影响时改性盐渍土冻融条件下的热参数算法，给出了满足工程实际需求的一套土的冻胀率计算方法，一套缩减工作量的冻融盐渍土热参数测试方案。该类技术在天津市地下铁道集团的冻结法工程项目（hx2014-51）中得到了检验，为本项目成果的多领域应用提供了工程示范。
