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科学研究

水工结构工程学科介绍

2006年09月28日  点击:[]

  大连理工大学水工结构工程是国家重点学科,也是我国首批建立的硕士点(1978)和博士点(1981)。作为骨干学科,1988年获准成立了土木、水利博士后流动站,1998年获水利一级学科博士学位授予权。该学科现有中科院院士1人,工程院院士1人,国务院学科评议组成员1人,长江学者奖励计划特聘教授2人,博士生导师11人,教授17人,副教授及高级工程师9人。近年来在大坝抗震、水工结构可靠度、水工建筑物泄洪消能、工程材料本构关系等方向取得了一批有价值的研究成果。特别是在大坝抗震、水工结构可靠度研究具有领先优势。还为几十座重要的水利工程、海港码头、核电站的海域工程、高层超高层建筑结构解决了关键技术问题,节约了大量投资。近几年获得国家科技进步一等奖2项、二等奖1项、三等奖7项、电力部、国家教委、水利部、辽宁省等省部级科技进步奖几十项。

  本学科最有特色的研究方向是大坝抗震。完成了丰满、龙羊峡、安康、白山、二滩等一批混凝土大坝的抗震研究。其中"丰满大坝岩塞爆破"获国家科技进步一等奖。结合重大工程结构进行了一系列的动力特性和地震破坏机理研究,包括攻关项目的李家峡、拉西瓦、小湾、溪洛渡等大坝工程以及岭澳、连云港等核电站、高层建筑和桥梁公路工程等。发展了结构动力破坏试验仿真技术,研制了仿真模型材料,提出了相似换算关系,提出了大坝抗震安全性定量评价的方法。完成了地下结构和地下洞室群的抗震研究。

  在高土石坝抗震及筑坝材料工程特性方面,通过原型、模型试验与数值计算相结合,依据大量的试验和分析数据,从筑坝材料特性、坝体的微振特性与强振破坏特性、动力分析方法以及抗震措施等方面进行了系统的研究,在面板动态断裂、坝体失稳形式及潜在的破坏区域、地震残余变形、抗震加固措施等方面均有新的发展和突破。

  在工程结构可靠度研究方面,1985年起,相继提出了广义随机空间内可靠度的一次二阶矩、二次二阶矩、二次四阶矩法、结构体系可靠度分析方法等。系统开展了工程结构可靠度理论与应用研究,提出的"抗力比值分析法"和"荷载极大值分布法"分别被我国国家标准所采用。提出了钢筋砼结构施工工期和老化期可靠度的分析方法、原始随机空间内的可靠度分析方法等。其研究成果获得过多项国家和省部级奖励。

  在水工建筑物泄洪消能方面,比较系统地研究了洞内孔板消能、水平旋流消能、旋流式竖井溢洪道、窄缝挑坎和宽尾墩与异形宽尾墩等多种高效消能方式,异形宽尾墩已应用于辽宁省白石水库溢流堰,为国内外首创,并取得专利。
在混凝土多轴强度理论和计算机仿真方面,完成了混凝土的三轴强度理论和本构关系模型研究,提出了全级配混凝土力学特性计算的仿真模型和算法,其中碾压混凝土力学特性被评为1998年度国家科技进步一等奖,高强度大体积混凝土材料特性研究被评为1998年国家科技进步三等奖等。

  未来几年,在加强已有优势学科方向的同时,我们将重点发展几个新方向:(1)重大水工建筑物检测、健康诊断的理论和技术,以及安全运行的智能化决策系统;(2)与信息技术结合,开发水工结构、水工水力学等方面高水平的工程软件;(3)筑坝土石料的弹塑性本构模型;(4)工程结构非线性分析和振动控制;(5)针对西部地区高坝窄谷的高速水流泄洪消能防冲。

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