项目名称钢-混凝土组合梁桥新结构理论与应用研究

项目名称：达到国5排放标准要求的汽车尾气净化催化剂

推荐奖种：技术发明类

主要完成单位：福州大学、福建朝日环保科技开发有限公司

主要完成人：魏可镁、肖益鸿、翁希明、蔡国辉、詹瑛瑛、郑勇

知识产权证明目录：1、发明专利：汽车尾气三元催化剂及其制备方法（专利号：ZL02125000.6 ）2、发明专利：汽车尾气净化器高性能纳米组合催化涂层材料及其制备方法（专利号：ZL200810070757.2）3、实用新型专利：长跨度微孔阵列通孔检测仪（专利号：ZL201020284431.2）4、实用新型专利：气动双头螺杆锁紧夹头（专利号：ZL201020281986.1）5、实用新型专利：物料烘干送料机（专利号：ZL201020285145.8）6、实用新型专利：一种焊接工装（专利号：ZL201020279725.6）7、实用新型专利：零件装配压装工装（专利号：ZL201020280178.2）8、实用新型专利：法兰焊接专机（专利号：ZL201020280206.1）9、实用新型专利：氧传感器法兰及应用该氧传感器座的三元催化器（专利号：ZL200920137069.3）

项目简介：在国家科技部、省科技厅的支持下，福州大学化肥催化中心尾气课题组在魏可镁院士的率领下，自1996年开始始终坚持以产业化为目标，研发的FD汽车尾气催化剂在国内与巴斯夫、优美克、庄信等外企竞争中脱颖而出，成功进入一汽、长丰、江铃等主流汽车厂，产品性能满足国5排放标准要求，并批量供货。

研究和开发具有长寿命高转化效率的催化剂，关键在于以下高性能催化基础材料和催化剂制备工艺的自主创新。

主要技术发明创新点：

1、催化材料制备方法及其结构组成创新。

1.1发明了共沉淀法结合常压水热回流技术合成均相铈锆纳米复合氧化物储氧材料，该方法工艺简单，效率高，合成的材料具有高比表面、高储氧和耐高温性能。

1.2发明了分步共沉淀法制备具有“类核壳结构”氧化铝纳米复合氧化物材料，这种方法能对材料的表面结构进行调变，合成的材料在1100℃高温下焙烧4小时后仍有100m2/g以

上比表面积。

2、催化剂涂覆工艺创新

2.1发明了贵金属与助剂分组制备的纳米材料组合技术和分层涂覆的催化剂涂覆工艺。该工艺提高了贵金属（Pd、Pt和Rh）活性组分的分散度，高温下贵金属粒子的稳定性进而提高了催化活性和使用寿命。

2.2发明了对催化剂涂层进行表面预酸化处理及加入碱土金属元素提高了催化剂抗硫能力。

3、催化剂涂覆设备的集成创新

根据现有的催化剂制备和涂覆工艺自主研发和集成了催化剂涂层自动涂覆系统，实现了催化剂大规模工业化高效、稳定生产。

以上相关技术和发明已申报各类专利14项，其中授权发明专利2项（ZL02125000.6、ZL200810070757.2）。

推广应用情况：

FD催化剂项目于2002年转让给福建朝日环保科技开发有限公司，现年产能100万台套。FD催化剂产品2005年以来先后在与优美克、巴斯夫、庄信等竞争的基础上取得向江淮、长丰、江铃、一汽等汽车厂20多款国4车型配套；2009年获得一汽奔腾B90和B70F 国5车型配套资格，并于2011年率先在国内通过16万公里耐久性寿命考核。FD催化剂具有高性价比，是目前国内唯一已具备在国5水平与国外巨头竞争的自主知识产权产品，其推广和应用有望打破国外厂商垄断国内净化器市场的局面。FD催化剂截至2012年底已累计销售近100万台，实现工业产值10亿元。预计再经过3-5年的推广，可望实现年配套100-200万台，产值10-20亿元，而发展成为国内的龙头品牌。

相关成果2007年获得福建省科学技术一等奖。2008年获中国石油和化学工业科学技术发明奖一等奖。2008年获中国专利优秀奖一项。

项目名称：钢管混凝土组合桥梁结构创新

推荐奖种：科技进步类

主要完成单位：福州大学、四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院、深圳市市政设计研究院有限公司、长安大学

主要完成人：陈宝春、刘永健、陈宜言、牟廷敏、范碧琨、韦建刚、吴庆雄、刘君平、姜瑞娟、高婧

知识产权证明目录：1、发明专利：基于三种钢管桁架节段的装配式桥梁建造工艺（专利号ZL 200810017259.1）2、发明专利：一种多弦杆组合梁结构（专利号：ZL2011 1 0081608.8）3、发明专利：拱形波纹钢板与混凝土组合桥面板（专利号：ZL2011 1 0024506.2）4、实

用新型专利：一种矩形钢管桁架组成的简支转连续梁桥（专利号200820028049.8）5、实用新型专利：带梯形开口加劲肋的矩形钢管混凝土结构（专利号：ZL201020188682.0）6、实用新型专利：钢箱混凝土桁拱桥（专利号：ZL201120020797.3）7、实用新型专利：基于加劲肋外置与混凝土外包的空心钢管柱形结构（专利号：ZL201220047141.5）8、实用新型专利：单端固结连续桥梁体系（专利号：ZL201120156627.8）9、实用新型专利：钢管混凝土桁式结构内栓钉节点（专利号：ZL201120268899.7）10、实用新型专利：一种加强钢管和管内混凝土粘结作用的结构（专利号：ZL201120268933.0）

项目简介：本项目属于土木工程建筑领域，以钢管混凝土组合桥梁（梁桥与拱桥）为研究对象，以结构创新为手段，以解决一般工程中的普遍问题和大型工程中的难题为目的，在多项国家级课题的支持下，从2000年开始，开展了产学研联合攻关，取得了以下创新成果：

一、钢管混凝土组合梁桥结构创新：（1）提出了钢管混凝土桁梁-劲性骨架混凝土桥面板新型组合结构，施工时先架设空钢管桁架，灌管内混凝土后现浇包住上弦杆的混凝土桥面板，形成主梁结构，具有自重轻、耗材少、施工方便的优点，为震级高、施工条件差、自然环境恶劣地区建桥提供了新的结构；（2）提出了由钢筋混凝土板联接钢管混凝土柱肢的新型复合柱，增大了柱的刚度和承载力，为山区高墩提供了一种新结构；（3）提出了钢管混凝土弦杆－波形钢腹板新型结合梁，以波形钢腹板取代钢管腹杆，取消了桁梁的节点，解决了节点施工难、承载力和刚度低的问题。

二、钢管混凝土拱桥结构创新：（1）提出了腹腔内不充填混凝土的新型哑铃形截面，提高了截面效率，彻底解决了灌注腹腔混凝土易发的爆管事故；（2）提出了钢管-钢管混凝土复合拱新结构，减小了横向地震响应，增大了结构的横向稳定性，避免了拱顶段管内混凝土脱粘等问题；（3）提出了一种PBL加劲型钢管混凝土拱的新型结构，有效改善了钢管混凝土界面、节点力学性能，提高了钢管与混凝土的组合效应，增大了结构刚度和承载力。

三、钢管混凝土组合桥梁设计理论创新：（1）对钢管混凝土组合桁梁关键构造―节点的受力性能开展了系列研究，建立了圆形与矩形节点与相应桁梁的承载力计算方法，提出了钢管混凝土界面抗剪粘结－滑移本构关系；（2）对钢管混凝土拱桥特殊作用问题开展了系列研究，提出了温度、车辆冲击等作用的计算方法；（3）对钢管混凝土拱桥应用基础开展了系列研究，提出了包含钢管混凝土基本构件承载力、拱刚度与极限承载力的设计计算方法，建立了钢管混凝土拱桥设计计算理论体系。

研究将钢管混凝土组合桥梁创新与设计理论创新相结合，将应用基础研究与实际工程应用相结合，将整体结构与关键局部研究相结合，进行了大量节点、构件、结构模型、实桥静、动力试验和理论与数值分析，建立了系统的设计计算方法，提出了构造措施与施工控制的建议，丰富了钢管混凝土组合桥梁结构形式，扩大了应用范围，满足了一些特殊条件下的建桥需要，完善了钢管混凝土组合桥梁的计算理论，为我国桥梁建设与技术进步做出了重大的贡献。

本项目研究成果已直接应用于全国30余座桥梁中，节约工程投资超亿元。主编国家工程建设标准1部，参编行业规范和行业协会标准各1部，主编地方工程建设标准2部；出版专著5部，发表论文200余篇（EI收录60篇），获国家发明专利3项，实用新型专利12项。研究成果应邀在国际拱桥大会等国际学术会议上作主题发言，引起了极大的反响。

本项目先后有6个子项目通过省部级相关部门的鉴定，研究成果均达到国际领先水平，并获省部级科技一等奖2项，二等奖4项。