桥梁与隧道工程学科专业
发布人:竞博院  来源:竞博jbo 发布时间:2013-06-28   浏览次数:1747

1、学科总体概况
   桥梁与隧道工程学科依托桥梁与隧道工程学科,隶属于竞博工程一级学科,2003获硕士学位授予权,2004年获博士学位授予权。桥梁与隧道工程学科是竞博工程学科的重要研究领域。其核心研究内容包括桥梁结构设计计算理论、桥梁抗震、桥梁抗风、桥梁施工、桥梁加固、隧道工程、城市地铁工程、城市交通环境工程等。学科的主要任务是:培养桥梁与隧道学科工程设计、施工及科研方面的高级专门人才,建立和发展用以提高桥梁与隧道工程系统安全、风险决策等科学理论,解决现代桥梁与隧道工程建设中遇到的重大技术问题。
   桥梁与隧道工程学科主要研究内容为:缆索支承桥梁维护关键技术、新型组合结构桥梁及预应力混凝土桥梁设计理论、桥梁抗震、大跨径桥梁施工控制与仿真分析、隧道工程水灾害防治、盾构隧道设计及施工、隧道支护结构系统优化、地下工程数值仿真与地铁风险评价、地铁隧道工程动态施工设计以及隧道鉴识工程等方面的研究工作。本学科已与香港科技大学、荷兰代尔伏特岩土所、美国劳伦斯伯克利国家实验室研究、日本名古屋大学等人员建立了长期学术交流与科研合作关系。桥梁与隧道工程实验室拥有美国MTS公司的双向随机模拟地震振动台、大型的液压伺服动态加载系统等试验设备,为科学研究的展开奠定了坚实的基础。
   近年来,桥梁与隧道工程学科注重产、学、研相结合,承担了包括国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、教育部博士点基金、“863”、“973”、国家十一五科技支撑项目、交通运输部行业联合科技攻关项目、江苏省“六大人才”高峰、江苏省交通运输厅和浙江省交通运输厅交通科学研究计划项目以及江阴大桥、润扬大桥、苏通大桥、南京长江隧道等国家重大重点科技攻关项目在内研究课题60多项,累计科研经费逾千万元,获国家授权专利多项。
2、主要研究方向
  (1)缆索支承桥梁维护关键技术研究
缆索支承桥梁是大跨径桥梁的主要结构形式之一,通过进行缆索支承桥梁维护关键技术研究,达到节约桥梁维护成本、有效延长桥梁使用寿命的目的,同时有助于改进桥梁工程领域“重建轻养”的局面。本项研究主要围绕桥梁运营状况下缆索索力精确测试技术、斜拉索更换、钢箱梁损伤预测及维修补强技术展开研究。这些问题都是缆索支承桥梁运营维护中急待解决的关键技术问题。
  (2)新型组合结构桥梁及预应力混凝土桥梁设计理论研究
组合结构桥梁由于发挥了混凝土和钢材的各自优势,越来越多的得到广泛应用。有关新型组合结构桥梁的设计计算理论及工程应用研究,已经成为桥梁工程研究领域的热点课题之一。本方向主要研究内容包括:新型钢梁与钢筋混凝土梁的混合梁结构形式的开发和设计方法研究;新型钢梁与钢筋混凝土桥墩的刚节点连接形式的开发和设计方法研究;钢管轻集料混凝土基本力学性能及其在桥梁工程中的应用研究。
预应力混凝土桥梁是目前中小跨径桥梁中得到广泛应用,该领域的研究工作一直以来是桥梁工程研究的热点问题。本方向主要研究的内容包括:节段预制拼装体内体外混合配束预应力混凝土桥梁结构形式的设计及计算,匹配预制预应力混凝土空心板梁桥的设计与计算研究,预应力混凝土桥梁典型病害的对策,体外预应力加固桥梁方法的设计与计算。
  (3)桥梁抗震
桥梁工程是现代社会生命线工程的重要组成,在抗震防灾系统中起着举足轻重的作用,越来越重要。本研究方向主要侧重于桥梁抗震非线性理论研究和桥梁抗震设计。主要研究内容有:基于性能的钢桥抗震及损伤控制设计研究、海岸桥梁灾害、桥梁抗震非线性理论研究。
  (4)桥梁施工控制与仿真分析
大跨度桥梁架设过程中线形及应力状态控制越来越重要,需进行专门的分析研究。大跨度桥梁施工是一个非常复杂的过程,需要进行多种体系转换,而且不同桥型有不同的特点,针对它们的特点需要采用不同的控制策略。大跨度桥梁的施工控制已经是桥梁建设研究的重要内容。本领域主要研究大跨度桥梁前进分析、后退分析及综合前进后退分析的数值模拟技术,研究利用卡尔漫滤波、灰色预测理论进行误差预测、调整的现代控制理论研究,研究采用空间分析方法,解决复杂空间桥梁预应力及非预应力结构施工期和运行期的变形分析、应力分析等,研制了专门的计算软件。目前,该领域的研究已成功应用于10多座大桥的仿真计算和施工控制。该研究成果现已列入交通部西部科技推广项目。
  (5)隧道工程水灾害防治
水灾害是隧道工程施工与运行中的常遇灾害问题,也是隧道规划与设计中的重要研究内容。揭示隧道突水、突泥的形成机理,寻求隧道涌水量的合理预测方法,利用现代科学理论与实验技术,开展深埋引水工程、地铁工程、铁道工程中与隧洞水灾害相关试验、理论、技术与应用研究,是急待解决的关键科学技术问题。已在深埋隧洞的非达西流问题、渗流-应力-温度-化学多场耦合作用、渗透破坏细观机理、渗漏通道的现场探测技术等方面取得了较重要的成果。
  (6)盾构隧道设计及施工
在城市轨道交通、大型越江隧道建设中优先选择盾构法施工。盾构施工中常见问题有80%均与土体有着密切关系,针对盾构施工中关键科学技术问题,从理论到实践着重系统开展了以下4各方面的研究工作:盾构开挖面的稳定的研究、不良地质条件下盾构施工渣土改良技术研究、盾构施工对地基沉降和周围环境影响分析及监控技术、以及盾构隧道管片受力分析及设计研究。
  (7)隧道支护结构系统优化研究
隧道工程是一个复杂系统工程,隧道事故发生与开挖支护体系有直接联系,隧道支护结构系统优化研究是隧道工程中重要研究课题,它对建立高效的动态施工控制方案,隧道风险评估决策以及建立有效的隧道鉴识工程体系有重要技术支撑作用。结合主要研究方向,进行了隧道现场动态监控量测技术、隧道支护理论、隧道施工工艺以及隧道工程环境影响的课题研究。对隧道变形控制、隧道结构优化技术、隧道爆破对周围的影响分析以及锚喷支护随机力学分析方法等已有多年积累。
  (8)地下工程数值仿真与地铁风险评价
计算及数值仿真已和理论、实验并列为第三种科学方法,数值仿真技术在众多研究领域中已成为必不可少的手段,应用范围越来越广,应用程度也越来越深。结合岩土工程特点,主要采用数值计算的方法,开展了岩土地下结构物、地下工程的应力变形特性和动力反应特性分析、渗流及渗透变形特性分析、岩土与其他结构相互作用分析等方面的研究工作。目前已经基于FLAC、PFC、Abaqus、Ansys等行业软件平台开展了相关研究工作。
3、学科队伍情况
   桥梁与隧道工程学科现有教授6人,副教授2人,讲师4人,其中博士生导师6人,硕士生导师3人。在读研究生约40人。
   教 授: 吉伯海 电话:025 83786832 Email: hhbhji@163.com
   任青文 电话:025 83787781 Email: rengqw@hhu.edu.cn
   陈国荣 电话:025 83787180 Email: grchen@hhu.edu.cn
   蒋林华 电话:025 83786618 Email: lhjiang@hhu.edu.cn
   陈志坚 电话:025 83786962 Email: zhijchen@hhu.edu.cn
   朱珍德 电话:025 83787175 Email: zzdnj@mailsur.hhu.edu.cn
   副教授:聂利英 电话:025 83786551 Email: nly1972@hhu.edu.cn
   钟小春 电话:025-83786551 E-mail:xchzhong@tom.com
   袁爱民 电话:025 83786538 Email: yuanam@163.com
   讲 师 :马 麟 电话:025 83786538 Email: malinmalin8005@126.com
   雷 笑 电话:025 83786538 Email:leix2006@gmail.com
   刘 荣 电话:025 83786538 liurng@gmail.com
4、科研条件与科研成果
   主要研究项目:
  (1)新型组合结构形式桥梁的开发和研究,教育部留学回国基金;
  (2)钢管混凝土空间桁架梁静力及车-桥耦合振动性能研究,江苏省自然科学基金;
  (3)钢管轻集料混凝土基本力学性能及工程应用的关键技术研究,江苏省“六大人才高峰”资助项目(B类);
  (4)大型渡槽减隔震耗能技术中共振机理研究,国家自然科学基金;
  (5)大跨度悬索桥非线性地震反应分析的反应谱迭代方法研究,江苏省自然科学基金;
  (6)缆索支承桥梁缆索及钢箱梁维护关键技术研究,江苏省交通科学研究计划项目,交通运输部行业联合科技攻关项目;
  (7)海上大跨度桥梁快速施工,国际合作项目;
  (8)混凝土水化反应材料研究及其在桥梁维护管理中的应用,江苏省交通科学研究计划项目;
  (9)桥梁整体同步顶升成套关键技术研究,江苏省交通科学研究计划项目;
  (10)江阴大桥地基基础安全监测,江苏省交通厅;
  (11)江阴大桥北锚碇地基与基础稳定性研究及工程对策,江苏省交通厅;
  (12)润扬大桥锚碇基础三维变形和稳定分析及安全可靠性预测,江苏省长江公路大桥建设指挥部;
  (13)润扬大桥南锚锭基础排桩冻结法关键技术研究,江苏省长江公路大桥建设指挥部;
  (14)苏通长江公路大桥索塔地基基础稳定与安全监测,苏通长江公路大桥建设指挥部;
  (15)大跨径弯桥收缩徐变及非线性开裂研究,国家西部交通建设科技项目;
  (16)钢梁与钢筋混凝土桥墩的刚节点连接形式,河海大学科技创新基金项目;
  (17)大跨度悬索桥抗震设计深入研究,河海大学科技创新基金项目;
  (18)贵州上瑞高速桥梁施工检测与监控,交通部公路研究院;
  (19)国家自然科学基金:复杂条件深埋长岩溶裂隙围岩隧洞涌水动态随机预测方法研究(编号:50579090);
  (20)国家十一五科技支撑计划“西线超长隧洞TBM施工关键技术问题研究”之专题:“深部陡顷角层状裂隙岩体涌水、突水机理与预测”(编号:2006BAB04A06);
  (21)973国家重点基础研究发展计划“复杂条件下坝堤溃决机理与风险调控理论”之课题二“堤防溃决水-土耦合动力学机理” (编号:2007CB714102);
  (22)教育部新世纪优秀人才支持计划:裂隙土体水流运动规律研究(编号:NCET-07-0253);
  (23)国家自然科学基金重点项目“裂隙岩体的渗流与力学特性研究”之子项:“应力渗流耦合3+X维有限元数值分析方法研”(编号:5023970);
  (24)国家自然科学基金:裂隙岩体渗流与应力全耦合反分析理论(编号:59909002);
  (25) 教育部博士点基金:土体渗透变形颗粒模型及细观机理研究(编号:20090094110004);
  (26)国家自然科学基金:高渗透性砂土中泥水加压式盾构开挖面泥浆成膜机理研究(编号:2009508811);
  (27)教育部高等学校博士学科点专项新教师科研基金:盾构隧道壁后注浆对施工期地层沉降影响机理研究(编号:2008501311);
  (28)“863”项目:内湖滨岸带基底修复示范工程(编号:2006599611);
  (29)丰宁抽水蓄能电站工程区渗流场三维有限元分析,2010年;
  (30)亚碧罗水电站地下厂房洞室群围岩稳定分析,2007年;
  (31)南京长江隧道泥水盾构泥浆及成膜技术研究,南京长江隧道公司,2008~2010;
  (32)南京长江隧道泥水盾构壁后注浆技术研究,南京长江隧道公司,2008~2010;
  (33)无锡轨道交通一号线土建科研项目盾构始发端加固分析研究项目,无锡市轨道交通规划建设领导小组(指挥部)办公室,2009~2011;
  (34)浙江省科技厅重点项目:盾构开挖面稳定分析及开挖控制技术研究,2006~2007;
  (35)杭州市地铁集团有限责任公司科研项目:杭州地铁1号线工程钱塘江河床冲刷卸载对地铁越江隧道的影响研究,2008~2009;
  (36)中铁十一局科研项目:广州地铁中铁十一局土压平衡式盾构施工项目——大坦沙-黄沙盾构区间中粗砂施工保障试验研究,2007~2008;
  (37)中央高校基本科研业务基金项目:城市岩体隧道锚喷支护结构随机力学分析方法研究,2009~2011;
  (38)河海大学自然科学基金:隧道爆破施工对隧道稳定性的影响(编号:20841408295);
  (39)后云台山隧道爆破震动监控与安全控制研究,2008年;
  (40)软弱破碎岩体大跨浅埋公路隧道安全稳定关键技术研究,江苏省交通科技项目,2005~2008
  (41)宁常高速茅山隧道监控量测,2005~2007。
主要获奖:
  (1) 苏通大桥超大型钻孔桩群桩基础承载性能研究,省部级科技进步三等奖;
  (2) 润扬长江公路大桥建设关键技术研究,省部级科技进步特等奖;
  (3) 苏通大桥塔梁结构形态测控技术研究,省部级科技进步三等奖;
  (4) 特大桥钢索塔建造中精密测控技术的研究及应用,省部级科技进步二等奖;
  (5) “冲击爆炸作用下重要目标”,国家科技进步二等奖,2008;
  (6) “深埋地下大跨度工程”,中国人民解放军科技进步一等奖,2009;
(7) 交叉裂隙水流模型实验及渗流应力全耦合分析方法研究,国家电力总公司科技进步二等奖,1999。
5、人才培养
   桥梁与隧道工程学科是新成立的学科。2004年起招收桥梁与隧道专业研究生。目前拥有本专业博士及硕士学位授权。人才培养条件优越,进行研究生论文工作所需的试验条件和计算机配备齐全。
6、学科发展前景
   桥梁与隧道工程学科的主要研究方向稳定,特色突出,优势明显,科研成绩显著,近年来十分注重产、学、研相结合,科研工作紧密结合经济建设和社会发展需要,努力为国家和地方的经济建设做出重要贡献。

 
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