河海大學土木與交通學院橋梁與隧道工程學科介紹 正文

1、學科總體概況
   橋梁與隧道工程學科依托橋梁與隧道工程學科，隸屬于土木工程一級學科，2003獲碩士學位授予權，2004年獲博士學位授予權。橋梁與隧道工程學科是土木工程學科的重要研究領域。其核心研究內容包括橋梁結構設計計算理論、橋梁抗震、橋梁抗風、橋梁施工、橋梁加固、隧道工程、城市地鐵工程、城市交通環(huán)境工程等。學科的主要任務是：培養(yǎng)橋梁與隧道學科工程設計、施工及科研方面的高級專門人才，建立和發(fā)展用以提高橋梁與隧道工程系統(tǒng)安全、風險決策等科學理論，解決現(xiàn)代橋梁與隧道工程建設中遇到的重大技術問題。
   橋梁與隧道工程學科主要研究內容為：纜索支承橋梁維護關鍵技術、新型組合結構橋梁及預應力混凝土橋梁設計理論、橋梁抗震、大跨徑橋梁施工控制與仿真分析、隧道工程水災害防治、盾構隧道設計及施工、隧道支護結構系統(tǒng)優(yōu)化、地下工程數(shù)值仿真與地鐵風險評價、地鐵隧道工程動態(tài)施工設計以及隧道鑒識工程等方面的研究工作。本學科已與香港科技大學、荷蘭代爾伏特巖土所、美國勞倫斯伯克利國家實驗室研究、日本名古屋大學等人員建立了長期學術交流與科研合作關系。橋梁與隧道工程實驗室擁有美國MTS公司的雙向隨機模擬地震振動臺、大型的液壓伺服動態(tài)加載系統(tǒng)等試驗設備，為科學研究的展開奠定了堅實的基礎。
   近年來，橋梁與隧道工程學科注重產(chǎn)、學、研相結合，承擔了包括國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金、教育部博士點基金、“863”、“973”、國家十一五科技支撐項目、交通運輸部行業(yè)聯(lián)合科技攻關項目、江蘇省“六大人才”高峰、江蘇省交通運輸廳和浙江省交通運輸廳交通科學研究計劃項目以及江陰大橋、潤揚大橋、蘇通大橋、南京長江隧道等國家重大重點科技攻關項目在內研究課題60多項，累計科研經(jīng)費逾千萬元，獲國家授權專利多項。
2、主要研究方向
  （1）纜索支承橋梁維護關鍵技術研究
纜索支承橋梁是大跨徑橋梁的主要結構形式之一，通過進行纜索支承橋梁維護關鍵技術研究，達到節(jié)約橋梁維護成本、有效延長橋梁使用壽命的目的，同時有助于改進橋梁工程領域“重建輕養(yǎng)”的局面。本項研究主要圍繞橋梁運營狀況下纜索索力精確測試技術、斜拉索更換、鋼箱梁損傷預測及維修補強技術展開研究。這些問題都是纜索支承橋梁運營維護中急待解決的關鍵技術問題。
  （2）新型組合結構橋梁及預應力混凝土橋梁設計理論研究
組合結構橋梁由于發(fā)揮了混凝土和鋼材的各自優(yōu)勢，越來越多的得到廣泛應用。有關新型組合結構橋梁的設計計算理論及工程應用研究，已經(jīng)成為橋梁工程研究領域的熱點課題之一。本方向主要研究內容包括：新型鋼梁與鋼筋混凝土梁的混合梁結構形式的開發(fā)和設計方法研究；新型鋼梁與鋼筋混凝土橋墩的剛節(jié)點連接形式的開發(fā)和設計方法研究；鋼管輕集料混凝土基本力學性能及其在橋梁工程中的應用研究。
預應力混凝土橋梁是目前中小跨徑橋梁中得到廣泛應用，該領域的研究工作一直以來是橋梁工程研究的熱點問題。本方向主要研究的內容包括：節(jié)段預制拼裝體內體外混合配束預應力混凝土橋梁結構形式的設計及計算，匹配預制預應力混凝土空心板梁橋的設計與計算研究，預應力混凝土橋梁典型病害的對策，體外預應力加固橋梁方法的設計與計算。
  （3）橋梁抗震
橋梁工程是現(xiàn)代社會生命線工程的重要組成，在抗震防災系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用，越來越重要。本研究方向主要側重于橋梁抗震非線性理論研究和橋梁抗震設計。主要研究內容有：基于性能的鋼橋抗震及損傷控制設計研究、海岸橋梁災害、橋梁抗震非線性理論研究。
  （4）橋梁施工控制與仿真分析
大跨度橋梁架設過程中線形及應力狀態(tài)控制越來越重要，需進行專門的分析研究。大跨度橋梁施工是一個非常復雜的過程，需要進行多種體系轉換，而且不同橋型有不同的特點，針對它們的特點需要采用不同的控制策略。大跨度橋梁的施工控制已經(jīng)是橋梁建設研究的重要內容。本領域主要研究大跨度橋梁前進分析、后退分析及綜合前進后退分析的數(shù)值模擬技術，研究利用卡爾漫濾波、灰色預測理論進行誤差預測、調整的現(xiàn)代控制理論研究，研究采用空間分析方法，解決復雜空間橋梁預應力及非預應力結構施工期和運行期的變形分析、應力分析等，研制了專門的計算軟件。目前，該領域的研究已成功應用于10多座大橋的仿真計算和施工控制。該研究成果現(xiàn)已列入交通部西部科技推廣項目。
  （5）隧道工程水災害防治
水災害是隧道工程施工與運行中的常遇災害問題，也是隧道規(guī)劃與設計中的重要研究內容。揭示隧道突水、突泥的形成機理，尋求隧道涌水量的合理預測方法，利用現(xiàn)代科學理論與實驗技術，開展深埋引水工程、地鐵工程、鐵道工程中與隧洞水災害相關試驗、理論、技術與應用研究，是急待解決的關鍵科學技術問題。已在深埋隧洞的非達西流問題、滲流-應力-溫度-化學多場耦合作用、滲透破壞細觀機理、滲漏通道的現(xiàn)場探測技術等方面取得了較重要的成果。
  （6）盾構隧道設計及施工
在城市軌道交通、大型越江隧道建設中優(yōu)先選擇盾構法施工。盾構施工中常見問題有80%均與土體有著密切關系，針對盾構施工中關鍵科學技術問題，從理論到實踐著重系統(tǒng)開展了以下4各方面的研究工作：盾構開挖面的穩(wěn)定的研究、不良地質條件下盾構施工渣土改良技術研究、盾構施工對地基沉降和周圍環(huán)境影響分析及監(jiān)控技術、以及盾構隧道管片受力分析及設計研究。
  （7）隧道支護結構系統(tǒng)優(yōu)化研究
隧道工程是一個復雜系統(tǒng)工程，隧道事故發(fā)生與開挖支護體系有直接聯(lián)系，隧道支護結構系統(tǒng)優(yōu)化研究是隧道工程中重要研究課題，它對建立高效的動態(tài)施工控制方案，隧道風險評估決策以及建立有效的隧道鑒識工程體系有重要技術支撐作用。結合主要研究方向，進行了隧道現(xiàn)場動態(tài)監(jiān)控量測技術、隧道支護理論、隧道施工工藝以及隧道工程環(huán)境影響的課題研究。對隧道變形控制、隧道結構優(yōu)化技術、隧道爆破對周圍的影響分析以及錨噴支護隨機力學分析方法等已有多年積累。
  （8）地下工程數(shù)值仿真與地鐵風險評價
計算及數(shù)值仿真已和理論、實驗并列為第三種科學方法，數(shù)值仿真技術在眾多研究領域中已成為必不可少的手段，應用范圍越來越廣，應用程度也越來越深。結合巖土工程特點，主要采用數(shù)值計算的方法，開展了巖土地下結構物、地下工程的應力變形特性和動力反應特性分析、滲流及滲透變形特性分析、巖土與其他結構相互作用分析等方面的研究工作。目前已經(jīng)基于FLAC、PFC、Abaqus、Ansys等行業(yè)軟件平臺開展了相關研究工作。
3、學科隊伍情況
   橋梁與隧道工程學科現(xiàn)有教授6人，副教授2人，講師4人，其中博士生導師6人，碩士生導師3人。在讀研究生約40人。
   教 授： 吉伯海 電話：025 83786832 Email: hhbhji@163.com
   任青文 電話：025 83787781 Email: rengqw@hhu.edu.cn
   陳國榮 電話：025 83787180 Email: grchen@hhu.edu.cn
   蔣林華 電話：025 83786618 Email: lhjiang@hhu.edu.cn
   陳志堅 電話：025 83786962 Email: zhijchen@hhu.edu.cn
   朱珍德 電話：025 83787175 Email: zzdnj@mailsur.hhu.edu.cn
   副教授：聶利英 電話：025 83786551 Email: nly1972@hhu.edu.cn
   鐘小春 電話：025-83786551 E-mail:xchzhong@tom.com
   袁愛民 電話：025 83786538 Email: yuanam@163.com
   講 師 ：馬 麟 電話：025 83786538 Email: malinmalin8005@126.com
   雷 笑 電話：025 83786538 Email:leix2006@gmail.com
   劉 榮 電話：025 83786538 liurng@gmail.com
4、科研條件與科研成果
   主要研究項目：
  （1）新型組合結構形式橋梁的開發(fā)和研究，教育部留學回國基金；
  （2）鋼管混凝土空間桁架梁靜力及車-橋耦合振動性能研究，江蘇省自然科學基金；
  （3）鋼管輕集料混凝土基本力學性能及工程應用的關鍵技術研究，江蘇省“六大人才高峰”資助項目（B類）；
  （4）大型渡槽減隔震耗能技術中共振機理研究，國家自然科學基金；
  （5）大跨度懸索橋非線性地震反應分析的反應譜迭代方法研究，江蘇省自然科學基金；
  （6）纜索支承橋梁纜索及鋼箱梁維護關鍵技術研究，江蘇省交通科學研究計劃項目，交通運輸部行業(yè)聯(lián)合科技攻關項目；
  （7）海上大跨度橋梁快速施工，國際合作項目；
  （8）混凝土水化反應材料研究及其在橋梁維護管理中的應用，江蘇省交通科學研究計劃項目；
  （9）橋梁整體同步頂升成套關鍵技術研究，江蘇省交通科學研究計劃項目；
  （10）江陰大橋地基基礎安全監(jiān)測，江蘇省交通廳；
  （11）江陰大橋北錨碇地基與基礎穩(wěn)定性研究及工程對策，江蘇省交通廳；
  （12）潤揚大橋錨碇基礎三維變形和穩(wěn)定分析及安全可靠性預測，江蘇省長江公路大橋建設指揮部；
  （13）潤揚大橋南錨錠基礎排樁凍結法關鍵技術研究，江蘇省長江公路大橋建設指揮部；
  （14）蘇通長江公路大橋索塔地基基礎穩(wěn)定與安全監(jiān)測，蘇通長江公路大橋建設指揮部；
  （15）大跨徑彎橋收縮徐變及非線性開裂研究，國家西部交通建設科技項目；
  （16）鋼梁與鋼筋混凝土橋墩的剛節(jié)點連接形式，河海大學科技創(chuàng)新基金項目；
  （17）大跨度懸索橋抗震設計深入研究，河海大學科技創(chuàng)新基金項目；
  （18）貴州上瑞高速橋梁施工檢測與監(jiān)控，交通部公路研究院；
  （19）國家自然科學基金：復雜條件深埋長巖溶裂隙圍巖隧洞涌水動態(tài)隨機預測方法研究（編號：50579090）；
  （20）國家十一五科技支撐計劃“西線超長隧洞TBM施工關鍵技術問題研究”之專題：“深部陡頃角層狀裂隙巖體涌水、突水機理與預測”（編號：2006BAB04A06）；
  （21）973國家重點基礎研究發(fā)展計劃“復雜條件下壩堤潰決機理與風險調控理論”之課題二“堤防潰決水-土耦合動力學機理” （編號：2007CB714102）；
  （22）教育部新世紀優(yōu)秀人才支持計劃：裂隙土體水流運動規(guī)律研究（編號：NCET-07-0253）；
  （23）國家自然科學基金重點項目“裂隙巖體的滲流與力學特性研究”之子項：“應力滲流耦合3+X維有限元數(shù)值分析方法研”(編號：5023970)；
  （24）國家自然科學基金：裂隙巖體滲流與應力全耦合反分析理論（編號：59909002）；
  （25） 教育部博士點基金：土體滲透變形顆粒模型及細觀機理研究（編號：20090094110004）；
  （26）國家自然科學基金：高滲透性砂土中泥水加壓式盾構開挖面泥漿成膜機理研究（編號：2009508811）；
  （27）教育部高等學校博士學科點專項新教師科研基金：盾構隧道壁后注漿對施工期地層沉降影響機理研究（編號：2008501311）；
  （28）“863”項目：內湖濱岸帶基底修復示范工程（編號：2006599611）；
  （29）豐寧抽水蓄能電站工程區(qū)滲流場三維有限元分析，2010年；
  （30）亞碧羅水電站地下廠房洞室群圍巖穩(wěn)定分析，2007年；
  （31）南京長江隧道泥水盾構泥漿及成膜技術研究，南京長江隧道公司，2008～2010；
  （32）南京長江隧道泥水盾構壁后注漿技術研究，南京長江隧道公司，2008～2010；
  （33）無錫軌道交通一號線土建科研項目盾構始發(fā)端加固分析研究項目，無錫市軌道交通規(guī)劃建設領導小組（指揮部）辦公室，2009～2011；
  （34）浙江省科技廳重點項目：盾構開挖面穩(wěn)定分析及開挖控制技術研究，2006～2007；
  （35）杭州市地鐵集團有限責任公司科研項目：杭州地鐵1號線工程錢塘江河床沖刷卸載對地鐵越江隧道的影響研究，2008～2009；
  （36）中鐵十一局科研項目：廣州地鐵中鐵十一局土壓平衡式盾構施工項目——大坦沙－黃沙盾構區(qū)間中粗砂施工保障試驗研究，2007～2008；
  （37）中央高?；究蒲袠I(yè)務基金項目：城市巖體隧道錨噴支護結構隨機力學分析方法研究，2009～2011；
  （38）河海大學自然科學基金：隧道爆破施工對隧道穩(wěn)定性的影響（編號：20841408295）；
  （39）后云臺山隧道爆破震動監(jiān)控與安全控制研究，2008年；
  （40）軟弱破碎巖體大跨淺埋公路隧道安全穩(wěn)定關鍵技術研究，江蘇省交通科技項目，2005～2008
  （41）寧常高速茅山隧道監(jiān)控量測，2005～2007。
主要獲獎：
  (1) 蘇通大橋超大型鉆孔樁群樁基礎承載性能研究,省部級科技進步三等獎；
  (2) 潤揚長江公路大橋建設關鍵技術研究，省部級科技進步特等獎；
  (3) 蘇通大橋塔梁結構形態(tài)測控技術研究，省部級科技進步三等獎；
  (4) 特大橋鋼索塔建造中精密測控技術的研究及應用，省部級科技進步二等獎；
  (5) “沖擊爆炸作用下重要目標”，國家科技進步二等獎，2008；
  (6) “深埋地下大跨度工程”，中國人民解放軍科技進步一等獎，2009；
(7) 交叉裂隙水流模型實驗及滲流應力全耦合分析方法研究，國家電力總公司科技進步二等獎，1999。
5、人才培養(yǎng)
   橋梁與隧道工程學科是新成立的學科。2004年起招收橋梁與隧道專業(yè)研究生。目前擁有本專業(yè)博士及碩士學位授權。人才培養(yǎng)條件優(yōu)越，進行研究生論文工作所需的試驗條件和計算機配備齊全。
6、學科發(fā)展前景
   橋梁與隧道工程學科的主要研究方向穩(wěn)定，特色突出，優(yōu)勢明顯，科研成績顯著，近年來十分注重產(chǎn)、學、研相結合，科研工作緊密結合經(jīng)濟建設和社會發(fā)展需要，努力為國家和地方的經(jīng)濟建設做出重要貢獻。

河海大學

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