蘭州交通大學(xué)土木工程學(xué)院土木工程學(xué)科的介紹 正文

蘭州交通大學(xué)“土木工程”省級
重點學(xué)科介紹
 
一、學(xué)科簡介
蘭州交通大學(xué)土木工程學(xué)科是1958年從原唐山鐵道學(xué)院的橋隧系、鐵建系成建制遷蘭組建而成。建校伊始即形成了橋梁隧道、鐵道建筑、工民建、給排水等專業(yè)齊全的學(xué)科體系。英國劍橋大學(xué)博士胡春農(nóng)教授、鐵道工程專家沈智揚教授等一批國內(nèi)知名專家學(xué)者和留蘇副博士奠定了雄厚的學(xué)科師資基礎(chǔ)。
1964年，本學(xué)科胡春農(nóng)教授研究的栓焊鋼梁即獲國家科委成果三等獎。1978年唐家祥教授主持的科研項目“箱形鋼梁薄腹板與加筋板理論研究”等4項成果獲全國科技大會獎。朱唏教授主持的科研項目“橋梁墩臺抗震計算”等5項成果獲鐵道部科技大會獎。
1981年橋梁隧道與結(jié)構(gòu)工程、結(jié)構(gòu)力學(xué)首批獲得碩士授予權(quán)。1986年巖土工程、市政工程學(xué)科獲得碩士學(xué)位授予權(quán)。2002年土木工程學(xué)科入選甘肅省一級重點學(xué)科，在歷次重點學(xué)科評估中均取得優(yōu)秀成績。2003年橋梁與隧道工程獲得博士學(xué)位授予權(quán)，2006年土木工程一級學(xué)科獲得博士學(xué)位授予權(quán)。2009年批準(zhǔn)設(shè)立土木工程博士后科研流動站。2002年、2007年土木工程和給水排水專業(yè)分別通過教育部本科專業(yè)合格評估。2007年入選甘肅省土木工程專業(yè)實驗教學(xué)示范中心。2008年土木工程專業(yè)入選教育部“國家級特色專業(yè)建設(shè)點”。2012年 獲批教育部創(chuàng)新團(tuán)隊。2012年在國家組織的學(xué)科評估中，本學(xué)科在土木工程學(xué)科中排名第十一。
二、學(xué)科方向
蘭州交通大學(xué)土木工程一級學(xué)科在五十多年的建設(shè)過程中，充分發(fā)揮土木學(xué)科優(yōu)勢，提升科技內(nèi)涵，開發(fā)原創(chuàng)性科研成果，以服務(wù)地方社會與經(jīng)濟(jì)發(fā)展為宗旨，形成了六個穩(wěn)定的研究方向。
1、橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計理論及工程應(yīng)用
本學(xué)科從60年代就開始了橋隧結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的研究與應(yīng)用工作，1978年有4項成果獲全國科技大會獎。目前已形成了一些有特色且穩(wěn)定的研究方向：
薄壁箱形結(jié)構(gòu)和復(fù)合材料橋梁結(jié)構(gòu)的計算理論。 該方向起步較早，有關(guān)研究成果獲得省部級及以上獎勵12項。代表性成果“漢江斜腿剛構(gòu)薄壁箱形鋼梁橋設(shè)計”1983年獲國家金獎，四年來主持國家自然科學(xué)科學(xué)基金項目 “纖維復(fù)合材料薄壁箱梁結(jié)構(gòu)的計算理論研究” 、“FRP加固混凝土薄壁箱梁的界面應(yīng)力研究”等各類項目近30項。
大跨度及復(fù)雜橋梁的施工控制理論及實踐。  該方向先后參與完成了50多座大跨度或復(fù)雜橋梁的施工控制工作。代表性成果“大跨度連續(xù)梁橋施工控制過程中關(guān)鍵技術(shù)研究”獲2007年甘肅省科技進(jìn)步二等獎。
橋梁測試鑒定及舊橋加固技術(shù)研究。該方向近年來完成了120多個項目，完成了上百座橋的測試工作或加固技術(shù)研究。
在橋梁方向40多年的持續(xù)研究確立了本學(xué)科在全國同行中的獨特學(xué)術(shù)地位。眾多項目的完成與應(yīng)用促進(jìn)和豐富了我國橋梁與隧道結(jié)構(gòu)工程的理論和應(yīng)用水平，并對西部開發(fā)和青藏鐵路建設(shè)具有重要的指導(dǎo)意義和應(yīng)用價值。
2、結(jié)構(gòu)抗震、減震與控制理論研究及應(yīng)用
本學(xué)科從70年代初就開始了結(jié)構(gòu)抗震方面的研究工作，研究的對象包括橋梁結(jié)構(gòu)、隧道及地下結(jié)構(gòu)、建筑結(jié)構(gòu)等。在加強抗震、減震設(shè)計理論研究的同時，注重聯(lián)系實際工程，解決結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計和評估問題是本方向的主要特色。
結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計理論研究及實踐。結(jié)合有關(guān)規(guī)范的制定修改進(jìn)行抗震設(shè)計基礎(chǔ)理論研究，并使其及時納入有關(guān)規(guī)范，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)是我們始終堅持的方向。如“橋梁墩臺抗震計算”獲1978年鐵道部科技大會獎，在此成果基礎(chǔ)上經(jīng)過多年進(jìn)一步深入研究所形成的研究成果“橋墩抗震計算的簡化公式”被列入鐵道部頒布的《鐵路工程抗震設(shè)計規(guī)范》。“梁式橋橋墩抗震計算的簡化方法及高樁承臺基礎(chǔ)的地震反應(yīng)”研究成果，獲1998年鐵道部科技進(jìn)步三等獎，1999年該項成果被列入《鐵路橋梁抗震鑒定與加固技術(shù)規(guī)范》。標(biāo)志性成果“高烈度區(qū)高層筒中筒結(jié)構(gòu)彈塑性地震響應(yīng)分析及抗震性能評估”獲2006年甘肅省科技進(jìn)步二等獎，近幾年還承擔(dān)了蘭州小西湖黃河大橋、雁鹽黃河大橋、山東慶淄路惠青黃河大橋、銀川市興慶路跨線立交橋、西寧朝陽立交橋等多座橋梁的抗震設(shè)計工作。
結(jié)構(gòu)抗震性能分析及實驗研究。 在參與有關(guān)抗震規(guī)范制定修改的同時，該方向也進(jìn)行具有前瞻性和基礎(chǔ)性的抗震理論研究工作。主持鐵道部重大科技項目“京津城際石太客運專線太中線橋梁抗震性能分析”、“浙贛鐵路浦陽江雙線特大橋靜動載試驗”等科研項目41項。
結(jié)構(gòu)減隔震理論研究及實踐。研究西北高地震區(qū)的結(jié)構(gòu)物抗震設(shè)計理論及試驗技術(shù)，黃土區(qū)地下工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計及工程控制，結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)分析及結(jié)構(gòu)系統(tǒng)識別，橋梁結(jié)構(gòu)地震倒塌仿真及彈塑性分析方法研究，橋梁結(jié)構(gòu)振動控制研究與應(yīng)用，結(jié)構(gòu)災(zāi)害演化行為與健康監(jiān)測，抗災(zāi)減災(zāi)新型結(jié)構(gòu)體系與性能設(shè)計，土工建筑物地震反應(yīng)及動力穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)災(zāi)害動力效應(yīng)與振動控制，水下隧道結(jié)構(gòu)地震破壞，工程結(jié)構(gòu)地震破壞機(jī)理及應(yīng)對措施等研究。
3、土木工程新材料研究及工程應(yīng)用
近年來土木工程領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新除了在計算技術(shù)、設(shè)計理論方面有所體現(xiàn)外，更多體現(xiàn)在新材料、新工藝方面。新材料的應(yīng)用對提高效率、降低成本和勞動強度、增強安全防護(hù)性能起到了重要作用。
本學(xué)科自80年代就開始了這方面的工作。主要研究內(nèi)容包括：低溫早強混凝土材料性能研究；新型緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)與無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)研究；土工合成材料的工程應(yīng)用；復(fù)合材料的疲勞斷裂應(yīng)用研究；粉煤灰材料的應(yīng)用研究；鋼結(jié)構(gòu)疲勞裂紋及材料性能研究等。本研究方向的特色主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1）可在全開放條件下施工，在不影響運營的條件下對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固補強；2）解決可適應(yīng)青藏高原特殊環(huán)境條件下的工程建設(shè)主要工程材料（混凝土）的使用耐久性和隧道防排水性能；3）研究的新型緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)是有粘結(jié)和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力的結(jié)合，具有施工方便、效率高，成本低，性能好的特點；4）將土工合成材料這種新型高分子聚合材料和其它改性材料廣泛應(yīng)用于加筋加固、排水反濾以及防護(hù)工程中，使其在橋梁基礎(chǔ)加固、隧道病害整治中發(fā)揮重要作用。5）工程材料及結(jié)構(gòu)的疲勞斷裂研究將為橋隧結(jié)構(gòu)的可靠度評價及橋隧結(jié)構(gòu)的鑒定加固提供理論依據(jù)。這一方向標(biāo)志性成果有“青藏鐵路工程”獲2008年國家科技進(jìn)步獎特等獎、“寒旱地區(qū)混凝土開裂原因、防治技術(shù)及應(yīng)用研究”獲2006年甘肅省科技進(jìn)步一等獎，“寒旱地區(qū)耐久混凝土研制及應(yīng)用”獲2005年甘肅省科技進(jìn)步二等獎，“水泥高效助磨劑的研制”獲2006年甘肅省科技進(jìn)步三等獎。
4、土工與隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計理論
本學(xué)科在西北地區(qū)具有規(guī)模優(yōu)勢和鮮明特色的學(xué)科，本學(xué)科的研究立足于西部地區(qū)，根據(jù)地域條件確定研究領(lǐng)域，結(jié)合實際工程，解決區(qū)域性土或特殊條件下巖土工程中設(shè)計及施工中的關(guān)鍵技術(shù)及工程管理中存在的各類問題，將研究成果直接服務(wù)于區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)，通過工程實踐和應(yīng)用，提升水平、培養(yǎng)隊伍，是本研究方向的主要特色。自1970年以來就在加筋土理論、黃土結(jié)構(gòu)分析與計算等方面開展了研究工作。近年來參與了許多國家重點工程。通過近40年的研究，目前以下已形成了有特色且穩(wěn)定的研究方向：
黃土及鹽漬土鐵路路基及地基工程特性的研究。該方向代表性成果青藏鐵路片石氣冷路基與管道通風(fēng)路基的熱穩(wěn)定性關(guān)鍵技術(shù)”、“青藏鐵路凍土濕地地基處理與路基填筑施工技術(shù)”兩項成果獲得2007年度全國鐵路重大科技成果二等獎。主持的“濕陷性黃土地基處理措施與沉降規(guī)律的正反演分析研究（鐵道部重點項目）2005K001-D(G)- 1”、“多年凍土地區(qū)埋設(shè)石油管道熱、應(yīng)力分析及數(shù)值模擬”等項目在工程中得到了應(yīng)用，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
多年凍土地區(qū)土工設(shè)計理論與應(yīng)用。本學(xué)科作為主要參與單位完成的“青藏鐵路工程”獲2008年國家科技進(jìn)步獎特等獎，“青藏鐵路多年凍土隧道關(guān)鍵技術(shù)”獲得2007年度全國鐵路重大科技成果二等獎。
多年凍土區(qū)的樁基礎(chǔ)理論與應(yīng)用。樁基礎(chǔ)是多年凍土區(qū)基礎(chǔ)的出要形式，其特性與一般條件下樁基礎(chǔ)的差異較大。近年該方向完成或正在進(jìn)行的省部級項目近40項。隨著這些項目的完成和深入，將會為多年凍土區(qū)樁基礎(chǔ)的設(shè)計與施工提供科學(xué)依據(jù)和參考數(shù)據(jù)。
復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道施工技術(shù)及施工安全研究。該方向代表性成果“黃土隧道應(yīng)力實測和襯砌革新的研究”78年獲鐵道部科技大會獎，“烏鞘嶺隧道修建技術(shù)”獲2008年鐵道部科技進(jìn)步特等獎，甘肅省科技進(jìn)步二等獎，“軟弱圍巖新型襯砌結(jié)構(gòu)試驗研究”獲2006年甘肅省科技進(jìn)步三等獎。
多年凍土區(qū)隧道結(jié)構(gòu)特殊問題的理論及試驗研究。 該方向結(jié)合青藏線建設(shè)，主持或參與了多項國家及省部級項目，這些成果解決了青藏線修建中的許多技術(shù)難點問題。對青藏線的建設(shè)的發(fā)揮了積極作用。
5、給排水工程與污水資源化
本學(xué)科給排水工程的教學(xué)與研究工作自1953年已開始進(jìn)行，50年來已積累了豐富的教學(xué)經(jīng)驗與科研成果。在西部干旱地區(qū)的水資源開發(fā)利用與水質(zhì)處理方面進(jìn)行了大量工作和深入研究。結(jié)合本校的地理特點及實際條件，著重在以下三個方面展開了研究：
寒旱地區(qū)廢水處理及污水資源化工程技術(shù)研究。該研究方向致力于寒區(qū)、旱區(qū)的特殊環(huán)境下廢水處理技術(shù)的改進(jìn)與創(chuàng)新，并使其實用化。在城市廢水處理中將生物濾池與活性污泥法相結(jié)合，發(fā)展了“高負(fù)荷生物膜處理技術(shù)”，成果獲建設(shè)部科技進(jìn)步二等獎；承擔(dān)的國家“九五”攻關(guān)課題“生物曝氣濾池技術(shù)”對污水的生化處理技術(shù)做了重大改進(jìn)；配合青藏鐵路建設(shè)承擔(dān)的“高寒站區(qū)污水處理回用生態(tài)大棚”“高原客車糞便污水處理技術(shù)”“青藏鐵路站線站區(qū)污水處理技術(shù)實驗”等項目，首次進(jìn)行了世界4500米以上多年凍土區(qū)內(nèi)污水處理的先河；針對西北干旱缺水的特點，重點進(jìn)行了水資源的再利用研究；與澳大利亞科學(xué)院合作的“嘉峪關(guān)地區(qū)污水資源化與再利用”，由瑞典政府資助的“定西地區(qū)雨水集流及再利用”等國際合作項目已取得良好的實驗結(jié)果；“西北地區(qū)污水資源化示范工程”、“嘉峪關(guān)地區(qū)污水資源化與再利用”、“酒泉鋼鐵公司生產(chǎn)生活污水資源化研究”等項目已完成實施。對水資源及水處理技術(shù)的發(fā)展，開拓了一條新途徑，并已取得了豐碩的成果。
混凝機(jī)理及水處理藥劑的研究。該方向在水的混凝處理方面形成了突出的技術(shù)優(yōu)勢和鮮明的特色。已在國內(nèi)外發(fā)表相關(guān)論文48篇，并出版《絮凝原理》《水處理絮凝學(xué)》《水處理化學(xué)》《配位化學(xué)》等專著。目前正承擔(dān)國家自然基金項目“具有重金屬捕集功能的高分子絮凝劑研究”已取得階段性成果。國家火炬計劃“散堆物料料場及煤場表面防塵高效復(fù)合劑應(yīng)用”已進(jìn)行到推廣應(yīng)用階段。
給排水工程技術(shù)與設(shè)備的研究開發(fā)。主持完成的總參項目“野戰(zhàn)給水處理方艙”“便攜式班排凈水器”“單兵凈水器”系列軍事裝備，具有處理常規(guī)地表水、高濁廢水、苦咸水及核、生、化污染水的功能。其有機(jī)動作戰(zhàn)能力和“三防”功能的突出特點，獲全軍科技成果一等獎，并確定為我軍定型軍事裝備。承擔(dān)的“青藏鐵路給排水管路及構(gòu)筑物實驗研究”與“青藏鐵路給排水系統(tǒng)自動控制實驗研究”兩個項目，首次在4500米以上青藏高原多年凍土區(qū)內(nèi)進(jìn)行了給排水工程實踐，并做到了全系統(tǒng)無人值守，長期自動運行。研制的鍋爐給水除氧軟化系列裝置，已三次升級換代，并獲甘肅省科技進(jìn)步二等獎及多項專利，該系列產(chǎn)品的銷售總額已累計近6000萬元。“銀川水電段調(diào)度自動化系統(tǒng)”、“蘭州水電段給排水自控系統(tǒng)”等項目正在實施。完成的“建筑給水塑料管道技術(shù)研究”項目已形成了《甘肅省建筑給水塑料管道工程技術(shù)規(guī)范》。
以上研究對給排水工程技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，水污染控制及污水資源化，開發(fā)，保護(hù)與合理利用水資源，推動其在我國市政工程領(lǐng)域中的應(yīng)用，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。
6、通風(fēng)、空調(diào)工程與節(jié)能技術(shù)研究
供通風(fēng)、空調(diào)工程與節(jié)能技術(shù)研究主要以傳熱傳質(zhì)學(xué)、工程熱力學(xué)、流體力學(xué)為理論基礎(chǔ)，在盡可能減少對常規(guī)能源的消耗及降低對大氣環(huán)境污染的基礎(chǔ)上，為人類提供各種適宜的人工環(huán)境，側(cè)重于人工環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計、規(guī)劃、運行調(diào)節(jié)、過程控制以及設(shè)備開發(fā)等實際工程應(yīng)用中的理論問題。本方向主要培養(yǎng)從事以人工環(huán)境研究與控制領(lǐng)域為主體的、與能源、環(huán)境領(lǐng)域相關(guān)的基礎(chǔ)理論建模、分析、計算、應(yīng)用技術(shù)及系統(tǒng)設(shè)備、優(yōu)化設(shè)計和節(jié)能環(huán)保新技術(shù)、新產(chǎn)品研究開發(fā)等方面的人才。研究方向有：室內(nèi)環(huán)境控制技術(shù)、熱能利用與節(jié)能技術(shù)、通風(fēng)除塵理論與應(yīng)用、制冷理論與應(yīng)用。
三、學(xué)術(shù)隊伍
土木工程學(xué)科現(xiàn)有雙聘院士2名，教授 37 名，博導(dǎo)17名，其中1人聘為甘肅省政府特聘科技專家、9人入選甘肅省“333科技人才工程”、7人入選甘肅省“555創(chuàng)新人才工程”、7人入選“甘肅省跨世紀(jì)學(xué)術(shù)帶頭人”，4人為鐵道部有突出貢獻(xiàn)的中青年專家，8人入選“甘肅省科技領(lǐng)軍人才”，具有博士學(xué)位40人。

蘭州交通大學(xué)

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