单位:中国水利水电科学研究院
学科领域:水利工程
研究兴趣:结构健康监测,结构损伤检测与安全评价,水利工程数字孪生
社会任职
1. 核心期刊《水利水运工程学报》首届青年编委,2023-2025
2. 核心期刊《水利发展研究》首届青年编委,2025-2027
3. 西北农林科技大学校外合作导师 ,2022-2024
4. 水利系统招聘考试专家库专家,2021-至今
个人简介
张龑,男,汉族,1988年11月出生,共产党员,博士研究生学历,正高级工程师,美国塔夫茨大学(Tufts University)访问学者,现任中国水科院水电中心智能监控室主任、党支部组织委员,曾获中央和国家机关五四青年奖章、水利部首届“青年拔尖人才”、中国水科院“五大人才”、第五届国际新科学发明研究奖—最佳研究人员奖,连续两年获中国水科院嘉奖。
张龑坚定治水兴邦、科技报国理想,深入开展水利工程安全研究,主持国家、省部级项目20余项,攻克“卡脖子”难题,多项成果达到国际领先,长期扎根一线、投身科技帮扶,5项成果入选水利部及浙江省先进实用技术推广,获省部级等科技奖项5项,发表论文35篇(其中中科院JCR一区或TOP期刊论文3篇),获22项专利,参编3项标准和多部专著。
学术贡献
1、提出和研发了成套复杂多层结构混凝土界面无损检测方法和技术,将国际60%~70%的符合率提升至91%,成果达到了国际领先水平(见附件3.3.1)。
混凝土结构多处于复杂的多层结构体中,其界面脱空是影响结构寿命及工程安全的重要因素之一。受限于复杂的结构组合形式,常规方法多只能定性判断脱空有无,难以做到定量评价,如已应用于日本的打音法精度不足70%。本项研究基于力学弹性波,揭示了其在复杂多层、多相介质中传播的波场特征;提出反映脱空缺陷的动力学敏感指标;建立了非线性映射关系下的脱空诊断最优数学模型以及机器学习模型;研发了多层结构混凝土界面脱空智能化无损检测装备和软件系统,实现了混凝土界面脱空快速、高效、精准化无损检测。研究成果发表在Tunn. Undergr. Sp. Tech. (IF:6.9)、Struct. Health Monit. (IF:6.6)等国际顶级期刊,编制专著1部,入选“水利先进实用技术重点推广”等目录。成果经中国水运建设行业协会评价:“…技术突破了40mm钢壳—混凝土界面脱空检测技术瓶颈,保障了工程高质量建设,达到了国际领先水平。” 成果成功应用于包括世界规模最大钢壳混凝土海底隧道—深中通道工程在内的35座隧道、水闸及渠道工程,经济社会效益显著。
2、基于泄洪诱发场地振动机理,提出了优化调度减振方法,指导向家坝等电站日常泄洪并取得良好的减振效果,成果达到了国际领先水平(见附件3.3.2)。
近年来高坝泄洪诱发周边场地振动现象及其引发的危害在新建工程上表现突出,然而,由于泄洪激励和场地土体及建筑物的复杂特性,使得其振动机理和振动传播特性的研究进展缓慢。本项研究的科学价值包括:探明不同泄洪方式下,多振源、宽频带随机荷载诱发场地土体振动的振动能量分布情况规律,以及场地“振动放大”原因;分析振动能量在高坝泄洪诱发场地振动非线性传播系统的传递规律,明确影响场地振动的关键因素;从工程意义上提出基于振源特性的优化调度减振方法及工程减振措施。研究成果发表在Mech. Syst. Signal. Pr.(IF:8.4)等国际顶级期刊,授权发明专利多项。经天津市科学技术评价中心评价:“研究成果已成功应用于向家坝、三板溪、锦屏一级、金安桥、乌东德等工程中,经济、社会与环境效益显著。研究成果总体上达到了国际领先水平。”
3、将数字孪生前沿技术引入泄洪消能领域,提出基于视频微振动监测和模型更新的结构健康监测技术方法,为大型水工结构动态全域精细监测提供了新的手段。
对长期服役的水工混凝土结构进行健康监测,探测结构早期损伤,是提升水利工程高质量发展的重要保障。针对传统水工混凝土结构健康监测方法难以精确和覆盖全域,诊断评价难以真实和实时难题,申请人受国家留学基金委委派,前往美国塔夫茨大学(Tufts University)开展数字孪生新技术合作研究(见附件3.2.5),成功将国际前沿技术与本土实践相结合,提出了视频微振动放大方法,实现了水工结构微振动的准确识别;研发基于多源异构信息融合的损伤识别技术,提出了基于贝叶斯理论的有限元模型更新方法,实现了大型水工结构“全域映射—精确诊断—实时预测—定量评价”。研究成果形成了5项核心发明专利(均为第一完成人),发表论文多篇,入选水利部前沿技术应用推广《雄安新区水资源保障能力技术支撑推荐短名单》、入选水科院“五大人才”计划。
工作经历
2015年7月—2017年12月 中国水利水电科学研究院,工程师
2016年3月—2017年4月 水利部监督司,借调
2017年12月—2022年12月 中国水利水电科学研究院,高级工程师
2022年12月—至今 中国水利水电科学研究院,正高级工程师,硕士生导师
教育经历
2006年9月—2010年6月 西北农林科技大学学习,本科
2010年9月—2015年6月 天津大学学习,硕博连读,导师:练继建
2019年9月—2020年11月 美国塔夫茨大学(Tufts University)学习,国家公派访问学者