朱伯芳

朱伯芳，男，1928年10月17日生，江西余江人，汉族，1951年毕业于上海交通大学土木工程系。
1951年～1956年，参加治淮工程，先后参加了安徽佛子岭、梅山、响洪甸三水库的设计，任技术员、工程师、坝工组长。
1957年～1969年，在水利电力部水利水电科学研究院结构材料研究所任工程师、组长，从事混凝土高坝研究，在我国开辟了混凝土温度应力、混凝土徐变理论等新的研究领域，提出了一系列研究成果，广泛应用于实际工程。
1969年12月～1978年，在水利电力部第十一工程局勘测设计研究大队任工程师、组长，研究了三门峡大坝改建的温度应力问题，从70年代初开始，积极推广有限单元法。
1978年12月～目前，在中国水利水电科学研究院任教授级高级工程师、博士生导师、研究室主任、兼任国家电力公司科学技术委员会委员，1984年被授与首批国家级有突出贡献科技专家称号，1995年当选为中国工程院院士，是第八、九届全国政协委员。
从1976年开始，在我国开辟了拱坝优化这一新的研究领域，建立了数学模型和求解方法，在全国得到了广泛应用。
著书6本，以第一作者发表论文130余篇。
现任中国土木工程学会常务理事、国际土木与结构工程计算机应用学会理事。曾任中国土木工程计算机应用学会理事长、国务院学位委员会学科评议组成员。
曾先后兼任清华大学、天津大学、华北水利水电学院教授。
现任土木工程学报、工程力学、计算力学及应用、水力发电、基建优化等杂志编委。
先后十余次应邀到国外讲学和在重要国际学术会议上作学术报告。

获奖情况

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1956，安徽省先进工作者（因坝工设计创新）。
1982，以“水工混凝土结构温度应力研究”获国家自然科学三等奖（第一获奖者）。
1984，获国家级有突出贡献科技专家称号。
1988，以“找坝优化方法、程序与应用”获国家科技进步二等奖（第一获奖者）。
此外，获水利部、电力部一、二等科技进步奖6项（其中5项为第一获奖者）。
科技成就

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朱伯芳参加我国第一批三座混凝土高坝的设计，为我国从零开始，掌握现代混凝土坝设计技术作出贡献。在我国开辟了混凝土温度应力、混凝土徐变理论、拱坝优化、仿真分析等新的研究领域。在我国积极推广有限元方法，成绩显著。
一、现代混凝土坝设计技术

他参加了我国第一批混凝土高坝设计，为我国从零开始掌握现代混凝土坝设计技术作出贡献，并有所创新。
1949年以前，我国只有一座日本人建造的丰满重力坝，没有自行设计的混凝土高坝，1951年～1956年，朱伯芳参加了我国第一批三座混凝土高坝??佛子岭连拱坝、梅山连拱坝、响洪甸拱坝的设计，并任响洪甸坝工组长、佛子岭是我国自行设计建造的第一座混凝土高坝，梅山是当时世界上最高的连拱坝，响洪甸是我国第一座混凝土拱坝，在汪胡损、曹楚生的领导下，朱伯芳与裘允批、周允明、薛兆炜等一道，通过这三座坝的建设，掌握了现代混凝土高坝的一整套设计技术，并有所创新，例如，他早在1952年就提出根据不同应力水平在坝体不同部位采用不同的混凝土标号（过去国外全坝采用统一标号），节省了大量资金，1953年他提出变厚度支墩坝的应力分析理论解法，1955年他提出了有热源水管冷却解法及浇筑层水化热温升理论解，由于他在设计工作中的成就，1956年当选为安徽省先进工作者。

二、混凝土温度应力

温度应力是水工混凝土结构设计和施工的一个关键问题，1955年，他在国内首先开辟了这一研究领域，人们过去对温度应力的认识是很浅的，他从一个高起点进行研究，发表了几十篇论文，阐明了混凝土温度应力发展的基本规律，提出了混凝土浇筑块、基础梁、重力坝、拱坝、船坞、孔口、库水温度、寒潮、水管冷却等一系列计算方法，广泛应用于实际工程，其中9项已纳入我国重力坝、拱坝、船坞、水工混凝土结构等设计规范。
以他本人成果为核心“水工混凝土结构的温度应力与温度控制”一书（75万字）是大体积混凝土方面的重要著作，获国内外广泛好评，1991年日本建设省大坝中心已将此书全文译成日文。
他以“水工混凝土温度应力研究”于1982年获国家自然科学三等奖。
此后，他又继续在温度应力方面发表论文20余篇，对通仓浇筑常态混凝土重力坝、碾压混凝土重力坝、碾压混凝土拱坝的温度应力和温度控制进行了系统研究，于1999年出版了专著“大体积混凝土温度应力与温度控制”（115万字）。

三、拱坝优化

体形设计和基础处理是拱坝设计的两个关键问题，拱坝体形设计比较复杂，过去主要依靠设计人员的经验和反复试算，设计一个拱坝体形一般需几个月甚至半年以上时间，效率低，又不经济。他在我国开辟了拱坝优化研究，使这一局面有所改观，现在用优化方法设计拱坝体形只需3～5天，一般可节约投资10～25%，效益显著。
拱坝优化问题难度较大，国外至今仍停留在研究阶段，未能实用化，他已把拱坝优化完全实用化：（1）他建立了合理而实用的数学模型，充分考虑了实际工程中的各项因素，使优化结果既经济又切实可用。（2）他提出了一整套有效的解法，如内力展开法，比国外方法快8～10倍。（3）他提出了拱坝动力优化方法，可在优化中考虑地震荷载。
拱坝优化已先后应用于近百个实际工程，节约了大量投资。他们优化的瑞洋拱坝是世界上第一座用优化方法设计的拱坝，节省30.6%，已于1988年竣工，运行良好，被评为优秀工程。
他们对拱坝优化，从数学模型、求解方法到工程应用，各方面都领先于国外，达到了国际领先水平（国家科技攻关鉴定结论）。“拱坝优化方法、程序与应用”于1988年获国家科技进步二等奖。已列为国家重点新技术推广项目。
过去设计一个拱坝体形一般需几个月甚至半年以上时间，现在只需3～5天，除节约10～25%外，还可由计算机自动绘制有关图纸，使我国拱坝设计水平上了一个新台阶。

四、混凝土徐变力学

实际工程结构绝大多数为非均质结构，其徐变影响问题过去一直没有解决，他提出并证明了非均质弹性徐变体的两个基本定理，解决了这个问题。他提出的弹性徐变体有限元隐式解法，得到了广泛应用。他还提出了混凝土弹性模量、徐变度、应力松弛系数等计算公式，均为我国新编水工混凝土结构规范所采纳。
此外，1960年他提出计算岩基内地下结构山岩压力的新的思路和方法，即考虑岩体蠕变和地应力计算山岩压力的方法，比国外早四年，目前已是广泛接受的方法。可惜该论文1960年在三峡科研会议上交流后，收入水科院论文集，正值三年困难时期，拖至1965年才正式出版，正式发表时间反而比国外晚了一年。

五、在逆境中研究推广有限单元法

十年动乱期间，水电科学院被撤消，他被下放到黄河三门峡工地。当时既没有科研设备，科研任务也很少，住在土坯砌筑的简易工棚中，连炊饭用煤都要自己拉板车到几十里外的三门峡市去购买，工作上无事可干，生活上相当艰苦，在这种困难条件下，他并没消沉下去，而是联合宋敬廷同志，把当时国外刚兴起的有限单元法引进到国内来，并提出了几个新的算法，夜以继日地工作着，编制了我国第一个不稳定温度场程序、第一个混凝土温度徐变应力程序、第一个弹性厚壳程序等5个有限元程序，为三门峡改建、乌江渡、葛洲坝、朱庄、龙羊峡等水电工程提供了大量计算成果，并出版了“有限单元法原理与应用”一书，获广泛好评，为我国推广有限元方法发挥了较好作用。

六、混凝土高坝仿真分析

早在70年代初，他首次用有限元方法对三门峡重力坝底孔段进行二维仿真分析，计算结果与实测结果符合得比较好，混凝土高坝三维有限元仿真分析是十分困难的。近年他提出了一系列新的计算方法，包括仿真并层算法、并层坝块接缝单元、应力场分区异步长算法、温度场分区异步长算法、水管冷却等效热传导方程等，使这个难题得到了解决。

七、面向经济建设，解决实际问题

建国初期他参加了佛子岭、梅山、响洪甸等工程的设计，1957年调到水科院以后，先后承担了三门峡、新安江、刘家峡、隔河岩、李家峡、拉西瓦、小湾、溪落渡、三峡、龙滩等一系列大型水电站的科研工作，急工程之所急，针对工程中存在的问题，提出解决办法，并从实际问题中进行总结，上升到理论高度。
他的特点是，面向经济建设的实际需要，孜孜不倦，进行研究，五十年如一日，取得了一大批既密切结合实际，又在理论上有所创新的研究成果，在实际工程中得到了广泛应用。