河海大學(xué)土木與交通學(xué)院橋梁與隧道工程學(xué)科介紹 正文

1、學(xué)科總體概況
   橋梁與隧道工程學(xué)科依托橋梁與隧道工程學(xué)科，隸屬于土木工程一級(jí)學(xué)科，2003獲碩士學(xué)位授予權(quán)，2004年獲博士學(xué)位授予權(quán)。橋梁與隧道工程學(xué)科是土木工程學(xué)科的重要研究領(lǐng)域。其核心研究?jī)?nèi)容包括橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算理論、橋梁抗震、橋梁抗風(fēng)、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(xué)科的主要任務(wù)是：培養(yǎng)橋梁與隧道學(xué)科工程設(shè)計(jì)、施工及科研方面的高級(jí)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(fēng)險(xiǎn)決策等科學(xué)理論，解決現(xiàn)代橋梁與隧道工程建設(shè)中遇到的重大技術(shù)問(wèn)題。
   橋梁與隧道工程學(xué)科主要研究?jī)?nèi)容為：纜索支承橋梁維護(hù)關(guān)鍵技術(shù)、新型組合結(jié)構(gòu)橋梁及預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計(jì)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(zāi)害防治、盾構(gòu)隧道設(shè)計(jì)及施工、隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)優(yōu)化、地下工程數(shù)值仿真與地鐵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、地鐵隧道工程動(dòng)態(tài)施工設(shè)計(jì)以及隧道鑒識(shí)工程等方面的研究工作。本學(xué)科已與香港科技大學(xué)、荷蘭代爾伏特巖土所、美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研究、日本名古屋大學(xué)等人員建立了長(zhǎng)期學(xué)術(shù)交流與科研合作關(guān)系。橋梁與隧道工程實(shí)驗(yàn)室擁有美國(guó)MTS公司的雙向隨機(jī)模擬地震振動(dòng)臺(tái)、大型的液壓伺服動(dòng)態(tài)加載系統(tǒng)等試驗(yàn)設(shè)備，為科學(xué)研究的展開奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
   近年來(lái)，橋梁與隧道工程學(xué)科注重產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合，承擔(dān)了包括國(guó)家自然科學(xué)基金、江蘇省自然科學(xué)基金、教育部博士點(diǎn)基金、“863”、“973”、國(guó)家十一五科技支撐項(xiàng)目、交通運(yùn)輸部行業(yè)聯(lián)合科技攻關(guān)項(xiàng)目、江蘇省“六大人才”高峰、江蘇省交通運(yùn)輸廳和浙江省交通運(yùn)輸廳交通科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目以及江陰大橋、潤(rùn)揚(yáng)大橋、蘇通大橋、南京長(zhǎng)江隧道等國(guó)家重大重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目在內(nèi)研究課題60多項(xiàng)，累計(jì)科研經(jīng)費(fèi)逾千萬(wàn)元，獲國(guó)家授權(quán)專利多項(xiàng)。
2、主要研究方向
  （1）纜索支承橋梁維護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究
纜索支承橋梁是大跨徑橋梁的主要結(jié)構(gòu)形式之一，通過(guò)進(jìn)行纜索支承橋梁維護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究，達(dá)到節(jié)約橋梁維護(hù)成本、有效延長(zhǎng)橋梁使用壽命的目的，同時(shí)有助于改進(jìn)橋梁工程領(lǐng)域“重建輕養(yǎng)”的局面。本項(xiàng)研究主要圍繞橋梁運(yùn)營(yíng)狀況下纜索索力精確測(cè)試技術(shù)、斜拉索更換、鋼箱梁損傷預(yù)測(cè)及維修補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)展開研究。這些問(wèn)題都是纜索支承橋梁運(yùn)營(yíng)維護(hù)中急待解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。
  （2）新型組合結(jié)構(gòu)橋梁及預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計(jì)理論研究
組合結(jié)構(gòu)橋梁由于發(fā)揮了混凝土和鋼材的各自優(yōu)勢(shì)，越來(lái)越多的得到廣泛應(yīng)用。有關(guān)新型組合結(jié)構(gòu)橋梁的設(shè)計(jì)計(jì)算理論及工程應(yīng)用研究，已經(jīng)成為橋梁工程研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)課題之一。本方向主要研究?jī)?nèi)容包括：新型鋼梁與鋼筋混凝土梁的混合梁結(jié)構(gòu)形式的開發(fā)和設(shè)計(jì)方法研究；新型鋼梁與鋼筋混凝土橋墩的剛節(jié)點(diǎn)連接形式的開發(fā)和設(shè)計(jì)方法研究；鋼管輕集料混凝土基本力學(xué)性能及其在橋梁工程中的應(yīng)用研究。
預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁是目前中小跨徑橋梁中得到廣泛應(yīng)用，該領(lǐng)域的研究工作一直以來(lái)是橋梁工程研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。本方向主要研究的內(nèi)容包括：節(jié)段預(yù)制拼裝體內(nèi)體外混合配束預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)及計(jì)算，匹配預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁橋的設(shè)計(jì)與計(jì)算研究，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁典型病害的對(duì)策，體外預(yù)應(yīng)力加固橋梁方法的設(shè)計(jì)與計(jì)算。
  （3）橋梁抗震
橋梁工程是現(xiàn)代社會(huì)生命線工程的重要組成，在抗震防災(zāi)系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用，越來(lái)越重要。本研究方向主要側(cè)重于橋梁抗震非線性理論研究和橋梁抗震設(shè)計(jì)。主要研究?jī)?nèi)容有：基于性能的鋼橋抗震及損傷控制設(shè)計(jì)研究、海岸橋梁災(zāi)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(shè)過(guò)程中線形及應(yīng)力狀態(tài)控制越來(lái)越重要，需進(jìn)行專門的分析研究。大跨度橋梁施工是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，需要進(jìn)行多種體系轉(zhuǎn)換，而且不同橋型有不同的特點(diǎn)，針對(duì)它們的特點(diǎn)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(shè)研究的重要內(nèi)容。本領(lǐng)域主要研究大跨度橋梁前進(jìn)分析、后退分析及綜合前進(jìn)后退分析的數(shù)值模擬技術(shù)，研究利用卡爾漫濾波、灰色預(yù)測(cè)理論進(jìn)行誤差預(yù)測(cè)、調(diào)整的現(xiàn)代控制理論研究，研究采用空間分析方法，解決復(fù)雜空間橋梁預(yù)應(yīng)力及非預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)施工期和運(yùn)行期的變形分析、應(yīng)力分析等，研制了專門的計(jì)算軟件。目前，該領(lǐng)域的研究已成功應(yīng)用于10多座大橋的仿真計(jì)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(xiàng)目。
  （5）隧道工程水災(zāi)害防治
水災(zāi)害是隧道工程施工與運(yùn)行中的常遇災(zāi)害問(wèn)題，也是隧道規(guī)劃與設(shè)計(jì)中的重要研究?jī)?nèi)容。揭示隧道突水、突泥的形成機(jī)理，尋求隧道涌水量的合理預(yù)測(cè)方法，利用現(xiàn)代科學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)技術(shù)，開展深埋引水工程、地鐵工程、鐵道工程中與隧洞水災(zāi)害相關(guān)試驗(yàn)、理論、技術(shù)與應(yīng)用研究，是急待解決的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問(wèn)題。已在深埋隧洞的非達(dá)西流問(wèn)題、滲流-應(yīng)力-溫度-化學(xué)多場(chǎng)耦合作用、滲透破壞細(xì)觀機(jī)理、滲漏通道的現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)技術(shù)等方面取得了較重要的成果。
  （6）盾構(gòu)隧道設(shè)計(jì)及施工
在城市軌道交通、大型越江隧道建設(shè)中優(yōu)先選擇盾構(gòu)法施工。盾構(gòu)施工中常見(jiàn)問(wèn)題有80%均與土體有著密切關(guān)系，針對(duì)盾構(gòu)施工中關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問(wèn)題，從理論到實(shí)踐著重系統(tǒng)開展了以下4各方面的研究工作：盾構(gòu)開挖面的穩(wěn)定的研究、不良地質(zhì)條件下盾構(gòu)施工渣土改良技術(shù)研究、盾構(gòu)施工對(duì)地基沉降和周圍環(huán)境影響分析及監(jiān)控技術(shù)、以及盾構(gòu)隧道管片受力分析及設(shè)計(jì)研究。
  （7）隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)優(yōu)化研究
隧道工程是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)工程，隧道事故發(fā)生與開挖支護(hù)體系有直接聯(lián)系，隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)優(yōu)化研究是隧道工程中重要研究課題，它對(duì)建立高效的動(dòng)態(tài)施工控制方案，隧道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估決策以及建立有效的隧道鑒識(shí)工程體系有重要技術(shù)支撐作用。結(jié)合主要研究方向，進(jìn)行了隧道現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)控量測(cè)技術(shù)、隧道支護(hù)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(duì)隧道變形控制、隧道結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)、隧道爆破對(duì)周圍的影響分析以及錨噴支護(hù)隨機(jī)力學(xué)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(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)
計(jì)算及數(shù)值仿真已和理論、實(shí)驗(yàn)并列為第三種科學(xué)方法，數(shù)值仿真技術(shù)在眾多研究領(lǐng)域中已成為必不可少的手段，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，應(yīng)用程度也越來(lái)越深。結(jié)合巖土工程特點(diǎn)，主要采用數(shù)值計(jì)算的方法，開展了巖土地下結(jié)構(gòu)物、地下工程的應(yīng)力變形特性和動(dòng)力反應(yīng)特性分析、滲流及滲透變形特性分析、巖土與其他結(jié)構(gòu)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(tái)開展了相關(guān)研究工作。
3、學(xué)科隊(duì)伍情況
   橋梁與隧道工程學(xué)科現(xiàn)有教授6人，副教授2人，講師4人，其中博士生導(dǎo)師6人，碩士生導(dǎo)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(guó)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(jiān) 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(ài)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(xiàng)目：
  （1）新型組合結(jié)構(gòu)形式橋梁的開發(fā)和研究，教育部留學(xué)回國(guó)基金；
  （2）鋼管混凝土空間桁架梁靜力及車-橋耦合振動(dòng)性能研究，江蘇省自然科學(xué)基金；
  （3）鋼管輕集料混凝土基本力學(xué)性能及工程應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)研究，江蘇省“六大人才高峰”資助項(xiàng)目（B類）；
  （4）大型渡槽減隔震耗能技術(shù)中共振機(jī)理研究，國(guó)家自然科學(xué)基金；
  （5）大跨度懸索橋非線性地震反應(yīng)分析的反應(yīng)譜迭代方法研究，江蘇省自然科學(xué)基金；
  （6）纜索支承橋梁纜索及鋼箱梁維護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究，江蘇省交通科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目，交通運(yùn)輸部行業(yè)聯(lián)合科技攻關(guān)項(xiàng)目；
  （7）海上大跨度橋梁快速施工，國(guó)際合作項(xiàng)目；
  （8）混凝土水化反應(yīng)材料研究及其在橋梁維護(hù)管理中的應(yīng)用，江蘇省交通科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目；
  （9）橋梁整體同步頂升成套關(guān)鍵技術(shù)研究，江蘇省交通科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目；
  （10）江陰大橋地基基礎(chǔ)安全監(jiān)測(cè)，江蘇省交通廳；
  （11）江陰大橋北錨碇地基與基礎(chǔ)穩(wěn)定性研究及工程對(duì)策，江蘇省交通廳；
  （12）潤(rùn)揚(yáng)大橋錨碇基礎(chǔ)三維變形和穩(wěn)定分析及安全可靠性預(yù)測(cè)，江蘇省長(zhǎng)江公路大橋建設(shè)指揮部；
  （13）潤(rùn)揚(yáng)大橋南錨錠基礎(chǔ)排樁凍結(jié)法關(guān)鍵技術(shù)研究，江蘇省長(zhǎng)江公路大橋建設(shè)指揮部；
  （14）蘇通長(zhǎng)江公路大橋索塔地基基礎(chǔ)穩(wěn)定與安全監(jiān)測(cè)，蘇通長(zhǎng)江公路大橋建設(shè)指揮部；
  （15）大跨徑彎橋收縮徐變及非線性開裂研究，國(guó)家西部交通建設(shè)科技項(xiàng)目；
  （16）鋼梁與鋼筋混凝土橋墩的剛節(jié)點(diǎn)連接形式，河海大學(xué)科技創(chuàng)新基金項(xiàng)目；
  （17）大跨度懸索橋抗震設(shè)計(jì)深入研究，河海大學(xué)科技創(chuàng)新基金項(xiàng)目；
  （18）貴州上瑞高速橋梁施工檢測(cè)與監(jiān)控，交通部公路研究院；
  （19）國(guó)家自然科學(xué)基金：復(fù)雜條件深埋長(zhǎng)巖溶裂隙圍巖隧洞涌水動(dòng)態(tài)隨機(jī)預(yù)測(cè)方法研究（編號(hào)：50579090）；
  （20）國(guó)家十一五科技支撐計(jì)劃“西線超長(zhǎng)隧洞TBM施工關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題研究”之專題：“深部陡頃角層狀裂隙巖體涌水、突水機(jī)理與預(yù)測(cè)”（編號(hào)：2006BAB04A06）；
  （21）973國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃“復(fù)雜條件下壩堤潰決機(jī)理與風(fēng)險(xiǎn)調(diào)控理論”之課題二“堤防潰決水-土耦合動(dòng)力學(xué)機(jī)理” （編號(hào)：2007CB714102）；
  （22）教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃：裂隙土體水流運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究（編號(hào)：NCET-07-0253）；
  （23）國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“裂隙巖體的滲流與力學(xué)特性研究”之子項(xiàng)：“應(yīng)力滲流耦合3+X維有限元數(shù)值分析方法研”(編號(hào)：5023970)；
  （24）國(guó)家自然科學(xué)基金：裂隙巖體滲流與應(yīng)力全耦合反分析理論（編號(hào)：59909002）；
  （25） 教育部博士點(diǎn)基金：土體滲透變形顆粒模型及細(xì)觀機(jī)理研究（編號(hào)：20090094110004）；
  （26）國(guó)家自然科學(xué)基金：高滲透性砂土中泥水加壓式盾構(gòu)開挖面泥漿成膜機(jī)理研究（編號(hào)：2009508811）；
  （27）教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)新教師科研基金：盾構(gòu)隧道壁后注漿對(duì)施工期地層沉降影響機(jī)理研究（編號(hào)：2008501311）；
  （28）“863”項(xiàng)目：內(nèi)湖濱岸帶基底修復(fù)示范工程（編號(hào)：2006599611）；
  （29）豐寧抽水蓄能電站工程區(qū)滲流場(chǎng)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(zhǎng)江隧道泥水盾構(gòu)泥漿及成膜技術(shù)研究，南京長(zhǎng)江隧道公司，2008～2010；
  （32）南京長(zhǎng)江隧道泥水盾構(gòu)壁后注漿技術(shù)研究，南京長(zhǎng)江隧道公司，2008～2010；
  （33）無(wú)錫軌道交通一號(hào)線土建科研項(xiàng)目盾構(gòu)始發(fā)端加固分析研究項(xiàng)目，無(wú)錫市軌道交通規(guī)劃建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組（指揮部）辦公室，2009～2011；
  （34）浙江省科技廳重點(diǎn)項(xiàng)目：盾構(gòu)開挖面穩(wěn)定分析及開挖控制技術(shù)研究，2006～2007；
  （35）杭州市地鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司科研項(xiàng)目：杭州地鐵1號(hào)線工程錢塘江河床沖刷卸載對(duì)地鐵越江隧道的影響研究，2008～2009；
  （36）中鐵十一局科研項(xiàng)目：廣州地鐵中鐵十一局土壓平衡式盾構(gòu)施工項(xiàng)目——大坦沙－黃沙盾構(gòu)區(qū)間中粗砂施工保障試驗(yàn)研究，2007～2008；
  （37）中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)基金項(xiàng)目：城市巖體隧道錨噴支護(hù)結(jié)構(gòu)隨機(jī)力學(xué)分析方法研究，2009～2011；
  （38）河海大學(xué)自然科學(xué)基金：隧道爆破施工對(duì)隧道穩(wěn)定性的影響（編號(hào)：20841408295）；
  （39）后云臺(tái)山隧道爆破震動(dòng)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(guān)鍵技術(shù)研究，江蘇省交通科技項(xiàng)目，2005～2008
  （41）寧常高速茅山隧道監(jiān)控量測(cè)，2005～2007。
主要獲獎(jiǎng)：
  (1) 蘇通大橋超大型鉆孔樁群樁基礎(chǔ)承載性能研究,省部級(jí)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)；
  (2) 潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江公路大橋建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究，省部級(jí)科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)；
  (3) 蘇通大橋塔梁結(jié)構(gòu)形態(tài)測(cè)控技術(shù)研究，省部級(jí)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)；
  (4) 特大橋鋼索塔建造中精密測(cè)控技術(shù)的研究及應(yīng)用，省部級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)；
  (5) “沖擊爆炸作用下重要目標(biāo)”，國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，2008；
  (6) “深埋地下大跨度工程”，中國(guó)人民解放軍科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，2009；
(7) 交叉裂隙水流模型實(shí)驗(yàn)及滲流應(yīng)力全耦合分析方法研究，國(guó)家電力總公司科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，1999。
5、人才培養(yǎng)
   橋梁與隧道工程學(xué)科是新成立的學(xué)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(xué)位授權(quán)。人才培養(yǎng)條件優(yōu)越，進(jìn)行研究生論文工作所需的試驗(yàn)條件和計(jì)算機(jī)配備齊全。
6、學(xué)科發(fā)展前景
   橋梁與隧道工程學(xué)科的主要研究方向穩(wěn)定，特色突出，優(yōu)勢(shì)明顯，科研成績(jī)顯著，近年來(lái)十分注重產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合，科研工作緊密結(jié)合經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展需要，努力為國(guó)家和地方的經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出重要貢獻(xiàn)。

河海大學(xué)

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