一、导师简介
Kwok Fai Chung教授现任香港理工大学土木及环境工程学系教授，学术生涯根植于英国顶尖工程教育体系：谢菲尔德大学工程学士、伦敦大学哲学博士，并获颁帝国理工学院土木工程文凭。这一教育轨迹为其在钢结构与组合结构领域的长期深耕奠定了理论基础。截至2024年，教授h-index达35，总引用量4450次，累计发表249项学术成果，涵盖期刊论文、会议报告与专著，其中2024年度产出达11篇期刊文章，研究活跃度维持在高位。
教授的研究版图可从2024年发表轨迹中清晰勾勒：S690超高强度钢结构的性能挖掘、纤维增强复合材料在严酷环境下的应用、铁基形状记忆合金（Fe-SMA）的抗震韧性开发、新型钢-混凝土连接节点创新，以及氯离子侵蚀下的结构耐久性评估。这五大方向并非孤立，而是围绕“高性能材料-创新构造-极端工况适应性”这一主线展开，直接回应香港及大湾区在模块化建筑、沿海基础设施与韧性城市方面的迫切需求。特别值得注意的是，香港建造业议会（CIC）推动的模块化集成建造（MiC）战略中，S690钢已被应用于彩虹道过渡性房屋项目，这与教授的超高强钢研究形成实践呼应。
二、近期文章和项目解析
（一）S690超高强度钢的系统化探索
教授团队2024年对S690钢的攻关呈现全链条特征。在材料层面，《Engineering Structures》刊载的厚板对接焊接型材研究测试了50mm与70mm板厚的力学性能，揭示焊接热输入对超高强钢韧性退化的量化关系。这项工作的重要性在于，香港MiC模块为控制运输重量常采用厚板焊接，而焊接软化区往往成为应力集中源，试验数据为制定焊后热处理工艺提供了失效阈值。
在构件层面，《Journal of Constructional Steel Research》的冷弯方空心截面研究通过高级数值建模，捕获了残余应力对受压承载力的折减效应。人工分析视角看，冷弯工艺导致的角部屈服强度提升与整体残余拉应力形成矛盾体，数值模拟的价值在于将这一矛盾量化，而非简单套用规范有效宽度法。这种精细分析对MiC模块的轻量化设计尤为关键——如何在保证承载力前提下将壁厚减至最薄，直接决定模块运输成本。
节点层面的研究同样密集。《Thin-Walled Structures》发表的单剪螺栓连接净截面抗拉能力一文，挑战了传统剪力滞系数取值。试验表明，超高强钢板的应力集中系数比S355钢高出15%-20%，意味着按常规设计的节点可能提前净截面断裂。这一发现倒逼设计规范修订：对强度超过460MPa的钢材，螺栓间距与边距需重新标定。同步开展的混凝土填充圆形S690钢管组合柱实验研究发表于《Engineering Structures》，验证了钢管屈服先于混凝土压碎的“钢管控制失效模式”，这种延性失效对高层MiC模块的抗震层间位移角要求（通常不小于2%）具有决定性意义。
（二）严酷环境材料的组合应用
海水海砂混凝土（SWSSC）因氯离子含量无法使用普通钢筋，GFRP筋成为天然替代品。团队在《Case Studies in Construction Materials》发表的深梁抗剪研究，针对无箍筋GFRP筋深梁展开。人工解读该研究：传统足尺实验中SWSSC收缩徐变导致GFRP筋预应力损失常被忽视，而此项研究通过9个月长期监测，发现GFRP-混凝土粘结强度衰减达12%，这一数据对香港离岛设施维护周期设定有明确参考价值。将GFRP筋置于SWSSC中，不仅解决材料来源问题，更避免内陆河砂开采争议，符合香港环保政策导向。
（三）智能材料Fe-SMA的韧性革命
《Engineering Structures》刊载的Fe-SMA研究是教授2024年最具前瞻性的工作。铁基形状记忆合金通过马氏体相变实现耗能自复位，试验显示低周疲劳寿命比传统软钢阻尼器提升3倍。不同于普通形状记忆合金的奥氏体完成温度（Af）过高问题，Fe-SMA的Af点接近室温，这意味着无需外部加热即可实现震后自复位。人工分析指出，这项研究隐含一条未明说的技术路线：Fe-SMA可预制成标准化耗能条带，嵌入MiC模块的梁-柱节点，形成“即插即用”的韧性模块。香港建造业议会正在推行的“组装合成”快速建造理念，正需要这种工厂预制、现场免焊的韧性组件。试验中采用的螺栓锚固Fe-SMA板配置（RC-CSB）比焊接配置（RC-CSW）性能机构40%，恰恰证明机械连接在快速建造中的不可替代性。
（四）连接技术的微观-宏观性能协同
双金属钢焊接接头研究发表在《Journal of Constructional Steel Research》与《Thin-Walled Structures》两刊，分别探讨微观组织与宏观疲劳性能。《Journal of Constructional Steel Research》论文剖析了不同坡口形式下熔合线附近的碳迁移现象，发现奥氏体不锈钢侧碳含量骤降区宽度与宏观抗剪强度呈指数负相关。这一微观机制解释了许多工程实践中“焊缝合格但接头破坏”的困惑——宏观力学性能测试无法捕获微米级的碳贫化带，而微观硬度测试才能暴露问题。人工视角看，这种宏微观结合的研究方法，为MiC模块的异地焊接质量控制提供了判据：工厂焊接后必须检测热影响区硬度分布，而非仅做拉伸试验。
梁端连接（SEBC）研究针对预制RC梁与混凝土填充钢管柱的现场装配。试验显示，钢包覆板使节点域剪切变形减少60%，但破坏模式从梁端塑性铰转为连接板屈曲。这意味着什么呢？设计者的初衷——“强节点弱构件”原则并未完全实现，连接板过早屈曲导致梁纵筋未能充分屈服耗能。这一“负面结果”恰恰揭示MiC节点设计的深层矛盾：工厂预制精度高，现场螺栓装配方便，但连接板刚度突变引发应力集中。教授的论文并未回避这一矛盾，而是提出连接板开孔降低刚度的反向思路，这种批判性结论比简单宣告“性能良好”更有工程价值。
（五）耐久性评估的量化模型
氯离子侵蚀RC柱研究发表于《Engineering Structures》，建立了离子浓度与轴向承载力的退化曲线。人工分析该模型的独特之处：不同于传统的以裂缝宽度为损伤指标的评估方法，此项研究直接建立氯离子浓度-钢筋锈蚀率-混凝土剥落厚度-承载力折减的传递函数。这种“浓度直联力学性能”的模型，对香港海防道沿线既有建筑的剩余寿命评估具有即插即用性。香港土木工程拓展署（CEDD）维护的沿海挡土墙群，正缺乏这类量化工具来决定维修时序。
三、未来研究预测
基于现有研究与香港建造业发展方向，教授团队的后续工作可能沿四条路径展开。
第一，MiC模块化建筑的超高强钢节点数据库构建。香港MiC项目数量2025年预计突破50个，每个项目的节点形式各异，但试验数据分散。团队可能联合CIC建立共享数据库，将S690钢节点按“板厚-连接方式-荷载类型”分类，形成设计用标准性能表。这项工作看似基础，实则能解决当前MiC设计依赖昂贵重复试验的痛点。
第二，Fe-SMA的智能监测功能开发。2024年研究验证了Fe-SMA的被动耗能能力，下一步可能嵌入光纤光栅，实现马氏体相变过程中的应变实时监测，使节点从“自复位”升级为“自感知-自复位”。若与BIM模型联动，可形成MiC模块的数字孪生体，香港屋宇署正推动的“BIM法定化”政策为此提供落地场景。
第三，SWSSC-GFRP体系的耐久性加速试验。真实海洋环境下50年寿命验证不可行，团队可能采用电化学加速锈蚀与人工气候箱耦合，将试验周期压缩至2年。关键科学问题在于：加速试验中GFRP-混凝土界面退化机制是否与自然环境一致？这需要微观CT扫描与宏观力学性能对比来验证。若能建立等效关系，将为离岸MiC平台（如龙鼓滩污水处理厂扩建）提供设计依据。
第四，性能化设计规范编制。香港《钢结构设计规范》至今未纳入S690钢性能指标，教授的系列试验数据可能被纳入下一版修订。更深层的看，性能化设计意味着从“材料强度等级”转向“结构体系韧性等级”，Fe-SMA自复位、GFRP耐腐蚀、S690轻质高强，三者组合可定义“高韧性MiC体系”，形成香港标准并输出至东南亚市场，契合“一带一路”基建标准国际化战略。
