在2025年8月26日上午举行的上海市科学技术奖励大会上，2024年度上海市科学技术奖揭晓。实验室张伟平教授、顾祥林教授、姜超副教授以及实验室毕业生蒋志律博士、郭弘原博士的基础研究成果“时变温湿环境下混凝土结构性能随机演化机制”，荣获2024年度上海市自然科学奖一等奖。

张伟平教授、姜超副教授作为项目代表领奖

    混凝土结构基础设施大规模建设有力支撑了我国经济社会健康发展。然而，时变温湿环境下，混凝土中介质侵蚀加剧，钢筋锈蚀提前，导致混凝土结构性能过早退化。环境温湿度时空变化、混凝土非均质及其热湿传输多机制耦合，导致混凝土结构性能演化随机性显著、可靠性分析难度陡增。为此，针对时变温湿环境下混凝土结构性能随机演化机制这一关键难题，在国家自然科学基金等8项国家课题支持下，顾祥林教授领导团队开展了近20年的系统基础研究，取得了两项创新成果：

    （1）揭示了水分在混凝土复杂孔隙结构体系中的气液相混合传输机制，创建了基于孔径分布的水分传输系数解析模型；揭示了非饱和混凝土物相组成的热传递影响机制，创建了基于复合材料自洽理论的导热系数解析模型；建立了混凝土中热-湿-侵蚀物耦合传输模型，实现了混凝土结构性能“何时退”的准确预测。

    （2）发现了锈蚀钢筋几何特征演化的随机特征，创造性地提出了横截面积纵向不均匀性表征参数，建立了锈蚀钢筋随机本构模型；揭示了锈蚀构件破坏截面转移和弯剪破坏模式转变机制，提出了基于概率密度演化的锈蚀构件时变可靠性分析方法，实现了混凝土结构性能“如何退”的科学表征。

    5篇代表作发表在土木工程领域顶级期刊上，受到奥地利科学院Mang H院士、美国科学院Bazant ZP院士、美国工程院Monteiro PJM院士、Ortiz M院士、Frangopol DM院士等22位国内外院士的正面引用/应用、评价、跟踪及拓展。成果支撑项目团队组织了3期顶刊专刊、开展了13次特邀报告、主/参编了8部标准，应用于大亚湾核电站、青海格-库铁路等重要工程结构全寿命运维决策。

    项目成果丰富了混凝土结构全寿命设计与维护基础理论，推动土木工程学科从时不变可靠性分析向时变可靠性分析跨越，为推进我国海洋强国、西部大开发、城市更新等国家战略奠定了重要基础。