科学研究：

研究方向： 

刘光廷教授长期从事混凝土坝及基础仿真分析和新坝型结构及施工研究，发展光测试验仿真技术，变弹摸整体模型初应力控制（安康），光测累计应力（青石岭），温度光弹技术（古田），光测应变计（凤滩、市政工程），曲面散斑变温场应力（东风）和仿真累计计算方法（东江），用以解决腹拱坝、拱坝建设的关键技术问题。

研究成果：

一、光侧新技术及腹拱坝研究

首次研究腹拱坝的仿真累计温度自重应力与工艺相关（湖南镇方案）的整体腹拱坝双向拱三维仿真应力（凤滩）和工艺，研究复连域结构传力特点利用双向应力场改善坝体孔口应力（牛路岭、凤滩），用局部冷却降低封拱温度应力，用大坝电厂平行作业方法使牛路岭腹拱坝减少干扰、加快施工。凤滩和石泉腹拱坝分别节约投资11.9%和24.7%。刘光廷教授的系统研究和参与促成我国腹拱坝工程成功实践。1985年刘教授作为第一获奖人获国家科技进步二等奖。

二、拱坝和重力坝的仿真试验和计算方法

刘教授结合三门峡改造、龙羊峡、安康、东江拱坝、东风拱坝、温泉堡、铜街子、龙滩、二滩等进行的研究和国家攻关项目工作，受到国家和有关部委的表扬和奖励11项。

三、断裂解析数值解、不均质体强度、软弱地基上碾压混凝土拱坝研究

近二十多年来，刘光廷教授解决了第二类边界积分方程的二维及三维基本解、多裂隙体解析数值解、温度断裂解及其“应变”强度因子，进行试验验证，解决成层介质内力分布基本解、压剪断裂解及判别、弯曲裂缝及三维断裂解析数值解等，研究三维仿真应力程序，将断裂研究引入工程，提出人工短缝释放应力新结构及阻裂结构，并作为研究和设计总工程师成功地设计和建造了世界上第一座大仓面强约束的福建溪柄溪碾压混凝土薄拱坝，工期缩短一年，经三年超校核水位运行正常，短缝保持稳定，载入1998年国际水电和大坝建设年鉴（IWPDCY）。研究混凝土及软岩（泥质砾岩）多轴徐变和工程侧约束效应，提出可控新结构软岩上“柔性坝”以适应拱座大变位，“铰接拱”以适应拱坝降温同时保持拱的传力提前蓄水等，研究人工短缝减震、研究湿热传导、浸泡动力降温和保温保湿抗裂设施、新材料。研究坝肩非稳定渗流及饱和砾岩强度折减，并作为研究和设计总工程师在软弱地基、高寒、强震地区设计建造世界第一座高难度百米以上新疆玛河石门子碾压混凝土拱坝。他还研究随机温度及随机徐变应力计算方法及不均质体强度，为缺陷材料及结构提供修复和安全保障，也为进一步发展混凝土计算强度提供条件。

发明专利：

1 碾压混凝土拱坝铰结拱结构 刘光廷; 谢树南; 李鹏辉; 张富德; 胡昱 清华大学 2002-01- 09

2 软弱地基上碾压混凝土柔性拱 刘光廷; 李鹏辉; 陈凤岐; 张富德; 徐增辉 清华大学 2002-02- 13

3 碾压混凝土拱坝人工短缝结构 刘光廷; 张富德; 谢树南; 李鹏辉; 陈凤岐 清华大学 2002-02- 20

4 一种防表面裂缝的大坝 刘光廷; 杜彬; 李鹏辉; 陈凤岐 宜昌天宇科技有限公司; 清华大学 2002-08-21

5 光弹应变计 刘光廷; 苏秋菊 清华大学; 北京市市政设计院研究所 1986-08-06

论文专著：

出版专著： 

1.水工结构的光侧试验应力分析 作者：刘光廷 出版社：电力出版社 1988年

2.腹拱坝的研究与实践 作者：刘光廷 出版社：水电出版社 1996年

3.碾压混凝土拱坝的研究与实践 作者：刘光廷 出版社：黄河水利出版社 2004年

4.施工组织与计划 俄文原版 译著 出版社：水电出版社 1958年

5.施工方法与施工机械 俄文原版 译著 出版社：水电出版社 1958年

6.水利机械化 俄文原版 译著 出版社：水电出版社 1958年

7.现代试验应力分析I 英文原版 译著 出版社： 国防情报研究所出版社 1978年

8.现代试验应力分析II 英文原版 译著 出版社：国防情报研究所出版社 1978年

发表论文：

1 散体单元法的基本原理及计算应用 魏群; 张镜剑; 陈兴华; 刘光廷; 水电科技论文集 1990-08-01

2 模拟坝基岩体渐近破坏全过程的散体单元法 魏群; 刘光廷; 陈兴华; 王宙; 水电科技论文集 1990-08-01

3 高面板堆石坝面板应力规律分析及改善应力状态的对策 刘光廷 ; 胡昱; 焦修刚; 李鹏辉; 水利学报 2006-02-28

4 修建在砂砾岩地基上的拱坝应力分析 胡昱; 刘光廷; 李鹏辉; 岩石力学与工程学报 2006-08-15

5 温度对软岩渗透系数影响的试验研究 徐增辉; 刘光廷; 叶源新; 胡昱; 三峡大学学报(自然科学版) 2006-08-30

6 软岩遇水软化膨胀特性及其对拱坝的影响 刘光廷; 胡昱; 李鹏辉; 岩石力学与工程学报 2006-09- 15

7 渗流-三轴应力耦合试验机的研制 刘光廷; 叶源新; 徐增辉; 清华大学学报(自然科学版) 2007-03-30

8 三维应力作用下砂砾岩孔隙型渗流 叶源新; 刘光廷; 清华大学学报( 自然科学版) 2007-03-30

9 单裂隙砂砾岩体变形规律研究 刘光廷; 叶源新; 胡昱; 李鹏辉; 水力发电学报 2007-10-25

10 碾压混凝土拱坝仿真设计与新结构 刘光廷; 李鹏辉; 胡昱; 陈凤岐; 中国水利 2007-11-12

11 多轴应力作用下砂砾岩单裂隙渗流规律试验研究 胡昱; 叶源新; 刘光廷; 李鹏辉; 地下空间与工程学报 2007-12-15

12 数值计算中的一种无网格方法研究 高政国; 刘光廷 工程力学 2003-12-30

13 碾压混凝土层面间隔时间宏细观试验研究 李鹏辉; 许维; 陈凤岐; 刘光廷 混凝土与水泥制品 2003-02-28

14 大体积混凝土热学参数反分析新方法 黄达海; 刘广义; 刘光廷 计算力学学报 2003-10-30

15 二维混凝土随机骨料模型研究 高政国; 刘光廷 清华大学学报(自然科学版) 2003-05-30

16 三维凸型混凝土骨料随机投放算法 刘光廷; 高政国 清华大学学报(自然科学版) 2003-08- 30

17 复杂应力状态下的饱和体本构模型及内力变化 周飞平; 刘光廷; 李鹏辉 清华大学学报(自然科学版) 2003-11-30

18 软化砂砾岩上的拱坝新结构 刘光廷; 刘颖黎; 陈强; 李鹏辉 清华大学学报(自然科学版) 2003-11-30

19 溪柄碾压混凝土薄拱坝坝体渗漏处理 叶源新; 刘光廷; 李鹏辉; 陈凤岐 水利水电科技进展 2005-06-30

20 砂砾软岩的极限承载力分析 吕天启; 刘光廷 岩石力学与工程学报 2005-06-15

21 砂砾软岩室内化学灌浆试验系统的研制及应用 吕天启; 刘光廷; 陈凤岐; 李鹏辉 清华大学学报(自然科学版) 2005-09-25

22 岩石渗流应力耦合特性研究 叶源新; 刘光廷 岩石力学与工程学报 2005-07-30

23 混凝土温湿度耦合方程组的数值解法 焦修刚; 刘光廷; 李鹏辉; 黄达海 三峡大学学报(自然科学版) 2005-08-30

24 混凝土温湿耦合研究 刘光廷 ; 黄达海 建筑材料学报 2003-06-25

25 老化粘弹性蠕变本构方程中的热力学条件 刘光廷; 高虎; 胡昱 固体力学学报 2003-06-30

26 外掺氧化镁碾压混凝土试验研究 李鹏辉; 刘光廷; 许维; 陈凤岐 水利水电技术 2004-04-20

27 软弱地基上的碾压混凝土拱坝应力与位移分析 陈强; 刘光廷; 李鹏辉 清华大学学报(自然科学版) 2004-03- 30

28 软岩多轴流变特性及其对拱坝的影响 刘光廷; 胡昱; 陈凤岐; 徐增辉 岩石力学与工程学报 2004-04-30

29 低渗透饱和岩石加载时体积弹模与孔隙液压的关系 刘光廷; 周飞平 岩石力学与工程学报 2004-06-15

30 外掺氧化镁混凝土水化宏细观试验研究 李鹏辉; 许维; 刘光廷 水力发电学报 2004-10-15

31 软岩的多轴力学特性及其对拱坝的影响 胡昱; 刘光廷 岩石力学与工程学报 2004-08-15

32 含裂纹体结构分析中的再造核质点法 (RKPM) 高政国; 刘光廷 计算力学学报 2004-12-30

33 混凝土的热湿传导耦合分析 刘光廷; 焦修刚 清华大学学报(自然科学版) 2004-12-30

34 岩土地基自重应力相关问题的探讨 吕天启; 陆会清; 杨建华; 刘光廷; 岩石力学与工程学报 2004-12-30

35 混凝土热湿耦合数值计算中的参数拟合 焦修刚; 刘光廷 清华大学学报(自然科学版) 2005-03-25

36 三维热弹性力学问题的混合边界元法 邱德隆; 刘光廷 工程力学 1999-12-30

37 变截面圆拱和圆环稳定计算的阶梯折算法 朱先奎; 刘光廷 建筑结构 1999-01-15

38 地震动随机场变界展开法 刘天云; 刘光廷 清华大学学报( 自然科学版) 1999-11-10

39 重力坝的随机徐变应力场研究 刘宁; 刘光廷 水力发电学报 1999-12-25

40 随机徐变应力影响下重力坝时变可靠度初探 刘宁; 刘光廷 水利学报 1999-05-10

41 拱坝河谷自由场反应 刘天云; 刘光廷 水利学报 1999-09-10

42 三峡深水截流堤头坍塌计算及预报 周厚贵; 刘光廷 ; 王光谦 清华大学学报(自然科学版) 2002-04-30

43 石门子碾压混凝土拱坝温度场实测与仿真计算 刘光廷; 胡昱; 王恩志; 陈凤歧; 高虎 清华大学学报(自然科学版) 2002-04-30

44 柔性拱和软弱地基上的碾压混凝土拱坝 刘光廷; 徐增辉; 李鹏辉 清华大学学报(自然科学版) 2002-10-30

45 侧约束对拱坝坝体应力和位移的影响 刘光廷; 徐增辉; 胡昱 清华大学学报( 自然科学版) 2002-11-30

46 溪柄碾压混凝土薄拱坝运行期位移预测和实测 刘光廷 ; 叶源新 水力发电学报 2002-12-30

47 石门子碾压混凝土拱坝采用聚氨酯硬质泡沫保温保湿的效果分析 李鹏辉; 杜彬; 刘光廷; 徐增辉 水利水电技术 2002-06-20

48 饱和软岩受压硬化、强度折减及本构模型 周飞平; 刘光廷 水利水运工程学报 2002-12-15

49 碾压混凝土拱坝设人工短缝的应力释放及止裂作用 刘光廷; 谢树南; 李鹏辉; 张富德 水利学报 2002-05-28

50 碾压混凝土拱坝的铰结拱研究 刘光廷; 李鹏辉; 谢树南; 张富德 水利学报 2002-06-28

51 混凝土等温传湿过程的试验研究 黄达海; 刘光廷 水利学报 2002-06- 28

52 饱和模型非定常渗流的数值求解方法 朱军; 刘光廷; 蓝青松; 钟砥宁 岩土力学 2002-06-30

53 有压渗流在周期性随机水位过程作用下的随机模拟 李春雨; 朱军; 刘光廷 广东水利水电 2002-12-30

54 求解三维无压渗流场的一种新方法 王文华; 朱军; 刘光廷 河海大学常州分校学报 2002-06-30

55 混凝土湿热传导与湿热扩散特性试验研究(Ⅰ)— —试验设计原理 刘光廷; 黄达海 三峡大学学报(自然科学版) 2002-02-28

56 混凝土湿热传导与湿热扩散特性试验研究(Ⅱ)——试验成果及其分析 刘光廷; 黄达海 三峡大学学报( 自然科学版) 2002-04-30

57 等温条件下混凝土质扩散系数研究(英文) 黄达海; 刘光廷 应用基础与工程科学学报 2002-12-15

58 早龄期混凝土表面开裂问题的试验研究(英文) 黄达海; 刘光廷 应用基础与工程科学学报 2002-12-15

59 拱坝地震动随机响应分析 刘天云; 刘光廷 工程力学 2000-12-30

60 地震动随机场投影展开法 刘天云; 刘光廷 计算力学学报 2000-11-15

61 拱坝河谷三维地震动分析 刘天云; 刘光廷 水利学报 2000-09-28

62 考虑温度对于弹模影响效应的大体积混凝土施工期应力计算 高虎; 刘光廷 工程力学 2001-12-30

63 混凝土双轴压缩徐变实验初步研究 高虎; 刘光廷; 陈凤岐 清华大学学报(自然科学版) 2001-11-30

64 自生体积变形试验方法研究及应用 李鹏辉; 刘光廷; 高虎; 陈凤岐 清华大学学报(自然科学版) 2001-11- 30

65 改进的单元渗透矩阵调整法求解无压渗流场 朱军; 刘光廷 水利学报 2001-08-28

66 被自由面穿过排水孔的数值模拟方法 朱军; 刘光廷; 陆述远 武汉大学学报( 工学版) 2001-04-30

67 饱和非饱和三维多孔介质非稳定渗流分析 朱军; 刘光廷; 陆述远 武汉大学学报(工学版) 2001-06-30

68 地震多点激励结构随机分析方法 刘天云; 刘光廷 ; 薛颖 世界地震工程 2001-12-20

69 无限域波动问题的有限元模型 刘天云; 刘光廷 ; 刘颖黎 工程力学 2002-04-30

70 碾压混凝土坝的等效连续本构模型 王宗敏; 刘光廷 工程力学 1996-05-30

71 整体碾压混凝土拱坝工艺及温度场仿真计算 张国新; 刘光廷; 刘志辉 清华大学学报(自然科学版) 1996-01-10

72 三维热传导问题的间接边界元法 刘光廷; 邱德隆 清华大学学报(自然科学版) 1996-01-10

73 含灌浆横缝碾压混凝土拱坝仿真应力和双轴强度判别 刘光廷; 张国新; 刘志辉 清华大学学报(自然科学版) 1996-01-10

74 含横缝碾压混凝土拱坝的变形和应力重分布 刘光廷; 邱德隆 清华大学学报( 自然科学版) 1996-01-10

75 碾压混凝土拱坝坝体应力的简化计算 刘光廷; 郝巨涛 清华大学学报(自然科学版) 1996-01-10

76 缝端奇异边界单元和界面裂缝的应力强度因子计算 刘光廷; 王宗敏; 周鸿钧 清华大学学报(自然科学版) 1996-01-10

77 大体积混凝土结构温度场的随机有限元算法 刘宁; 刘光廷 清华大学学报(自然科学版) 1996-01-10

78 有限体三维断裂的奇异积分方程组(英文) 刘光廷; 林国裕 清华大学学报(自然科学版) 1996-01- 10

79 裂缝在压剪条件下的应力场和扩展能 涂金良; 刘光廷; 张镜剑 清华大学学报( 自然科学版) 1996-01-10

80 位移不连续边界元法解多裂纹体的裂缝扩展 刘光廷 ; 涂金良; 张镜剑 清华大学学报(自然科学版) 1996-01-10

81 碾压混凝土重力坝结构改进和仿真应力 张富德; 刘光廷; 张明丽 清华大学学报(自然科学版) 1996-01-10

82 成层弹性介质的二维基本解 刘光廷; 郝巨涛 清华大学学报(自然科学版) 1996-01-10

83 石子砂浆界面裂缝发展的实验和仿真研究(英文) 刘光廷; 池元 清华大学学报(自然科学版) 1996-01-10

84 用随机骨料模型数值模拟混凝土材料的断裂 刘光廷; 王宗敏 清华大学学报( 自然科学版) 1996-01-10

85 混凝土绝热温升测试仪的研制及其应用 薛慧; 刘光廷; 陈凤歧 清华大学学报(自然科学版) 1996-01-10

86 混凝土、砂浆早期温度断裂韧性实验研究 刘光廷; 薛慧; 陈凤歧; 张国新 清华大学学报(自然科学版) 1996-01-10

87 岩体裂隙渗流水力特性的实验研究 耿克勤; 陈凤翔; 刘光廷; 陈兴华 清华大学学报(自然科学版) 1996-01-10

88 节理岩体的渗透系数与应变、应力的关系 耿克勤; 刘光廷; 陈兴华 清华大学学报(自然科学版) 1996-01-10

89 子费用模糊估算的水电工程总造价概率估计 唐晓阳; 刘光廷; 吴之明 清华大学学报(自然科学版) 1996-01-10

90 工程项目投资费用的随机-模糊估算方法研究 唐晓阳; 吴之明; 刘光廷 清华大学学报(自然科学版) 1996-04-10

91 不连续位移超奇异积分方程法解三维多裂纹问题 朱先奎; 刘光廷 工程力学 1997-05-30

92 大体积混凝土结构随机温度徐变应力计算方法研究 刘宁; 刘光廷 力学学报 1997-03-19

93 阶梯形变截面圆拱和圆环稳定计算的有效方法 朱先奎; 刘光廷 力学与实践 1997-02-15

94 溪柄碾压混凝土薄拱坝的研究 刘光廷; 麦家煊; 张国新 水力发电学报 1997-06-25

95 水管冷却效应的有限元子结构模拟技术 刘宁; 刘光廷 水利学报 1997-12-10

96 混凝土结构温度徐变应力的首次超越可靠度 刘宁; 刘光廷 固体力学学报 1998-03-25

97 混凝土结构的随机温度及随机徐变应力 刘宁; 刘光廷 力学进展 1998-02-25

98 层体边界元法在二维层体断裂分析中的应用 郝巨涛; 刘光廷 力学学报 1998-09-19

99 碾压混凝土坝非稳定温度场计算预测与工程实测的比较 张富德; 薛慧; 陈凤岐; 刘光廷; 缪丽斌 清华大学学报( 自然科学版) 1998-01-10

100 非平稳温度场影响下混凝土结构的随机徐变应力 刘宁; 刘光廷 应用力学学报 1998-04-30

101 骨料和基质接触面上裂纹对混凝土断裂性能的影响 周瑞忠; 刘光廷 福州大学学报(自然科学版) 1993-03-02

102 混合边界多裂隙体在简谐变温场作用下的断裂问题(张开型) 张国新; 刘光廷 应用力学学报 1993-07-02

103 论Williams复特征展开式中主项的截断误差 周瑞忠; 刘光廷 福州大学学报(自然科学版) 1986-05-01

104 弹性力学问题的第二类边界积分方程——边界元法及其二维基本解 刘光廷 ; 林潮熙 清华大学学报(自然科学版) 1988-04-30

105 双曲拱坝的累计自重应力 岑书龙; 刘光廷; 周瑞忠; 池元 福州大学学报(自然科学版) 1989-06-30

106 拱座接触应力的分布与改善 张振西; 刘光廷 水利学报 1989-03-02

107 混凝土三维裂纹应力强度因子的简化算法 张振西; 刘光廷; 张光斗 应用力学学报 1989-10-01

108 含有绝热裂缝的有限自由板在稳定温度场作用下的断裂分析 张国新; 刘光廷; 水利水运科学研究 1989-04- 02

109 含缺陷坝体的强度和变形 张富德; 刘光廷; 张振西; 王小润; 李玉兰; 严优丽 清华大学学报(自然科学版) 1991-10-28

110 多裂纹系在水工混凝土结构中的危害性评价 周瑞忠; 刘光廷 福州大学学报(自然科学版) 1991-08-29

111 稳定热流场中温度断裂子域的解析数值解 张国新; 刘光廷 水利学报 1991-06-30

112 用边界虚拟力法计算平面多裂缝问题 刘光廷; 池元; 水利水运科学研究 1991-07-02

113 含压剪裂缝的有限域多裂隙体解 池元; 刘光廷 福州大学学报(自然科学版) 1992-06-29

114 三维椭圆裂纹前沿非法平面内扩展的可能性研究 朱先奎; 刘光廷; 第五届全国结构工程学术会议论文集（第一卷） 1996-11-01

115 用位移间断边界元法分析碾压混凝土坝压剪裂缝的稳定性 张富德; 张明丽; 刘光廷; 第五届全国结构工程学术会议论文集（第三卷） 1996-11-01

116 昭平台水库闸墩裂缝分析 李鹏辉; 周鸿均; 李树生; 刘光廷; 第八届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅲ卷） 1999-10-01

117 碾压混凝土拱坝仿真设计与新结构 刘光廷; 李鹏辉; 胡昱; 陈凤岐; 第五届碾压混凝土坝国际研讨会论文集（上册） 2007-11-01

荣誉奖励：

1.1984年、1987年两次获得清华大学教学工作优秀二等奖；

2.1992年获得福州大学研究生教育荣誉奖；

3.1993年获得君安——清华科学家奖；

4.1989年与1993年两次被评为清华大学先进工作者；

5.2002年被教育部和国务院学位委员会授予“全国优秀博士生导师”；

6.2006年被评为清华大学优秀博导；

7.“混凝土腹拱坝”成果获1985年国家科技进步二等奖；

8.1989年获得水利发展荣誉奖；

9.1992年“高混凝土拱坝防裂技术及应用”获国家科技进步二等奖，“东风双曲拱坝防治裂缝的研究”和“混凝土多轴力学特性及拱坝混凝土设计准则”同获能源部科技进步一等奖；

10.1995年“石子和砂浆界面裂隙对混凝土断裂性能影响”获福建省科技进步二等奖；

11.1997年“温泉堡水库碾压混凝土拱坝试验研究”获水利部科技进步二等奖、国家科技进步三等奖；

12.1998年“龙滩碾压混凝土重力坝结构设计与施工方法研究”获电力部科技进步二等奖；

13.2002年“碾压混凝土拱坝设人工短缝的应力释放及止裂作用”获首届中国-东盟科技能源交通及经济合作前景一等奖；

14.2008年“碾压混凝土拱坝的新设计理论与实践”获水利部大禹一等奖；

15.2009年获国家科技进步二等奖。