廣東省高等學校結構與風洞重點實驗室

廣東省高等學校結構與風洞重點實驗室

廣東省高等學校結構與風洞重點實驗室於1995年建成;2006年入選廣東省高校科研型重點實驗室,2010年3月實驗室順利通過驗收,實驗室依託汕頭大學結構工程學科建設。

主要研究方向:結構健康檢測與監測系統、結構風工程、結構維修加固方法、結構最佳化sh設計

基本介紹

  • 中文名:廣東省高等學校結構與風洞重點實驗室
  • 外文名:Key Structural and Wind Tunnel Laboratory of Colleges and Universities in Guangdong Province 
  • 成立時間:1995年 
  • 機構地址:廣東省汕頭市大學路243號汕頭大學工學院土木工程繫結構與風洞重點實驗室 
科研條件,研究方向,人才培養,科研成就,機構領導,

科研條件

實驗室面積1850平方米,擁有國際先進水平的MTS電液伺服載入系統、IMP分散式數據採集系統、500T液壓式壓力試驗機、疲勞試驗系統和一大批無損檢測設備,包括探地雷達聲發射檢測儀紅外熱像儀、混凝土綜合測試系統等儀器,設備總價值3000餘萬元。特別是大氣邊界層風洞,風洞主試驗段寬 5.6 米 、高 2 米 、長 20 米 ,最高風速達 45 米 / 秒,是國內同類風洞中最早使用進口高速電子掃描閥和進口高頻底座天平等儀器的研究單位之一。實驗室自主開發了多項高效率的計算機套用軟體,並積極為建築工程界提供科技服務,業務遍及全國各地。
其中,結構實驗室實驗室具有300多台套進口及國產設備,主要承擔土木工程高年級的本科生和研究生的教學及科研工作,開展了包括結構健康檢測與監測系統研究、結構維修加固理論及方法研究、結構最佳化設計等方面的科研工作,已承擔多項國家和省自然科學基金項目及有關檢測鑑定與加固改造的橫向項目的研究工作,並為《混凝土結構設計原理》、《鋼結構設計原理》,《混凝土結構設計及砌體結構設計》等土木工程專業的主幹專業課提供支持,並面向社會提供服務。結構實驗室包括地下室,一樓試驗大廳,一樓和二樓的試驗輔助用房,總建築面積1100平方米,擁有MTS電液伺服載入系統,包括作動筒3個和萬能實驗室一台,三個作動筒型號分別為MTS243.25T(100kN)、MTS243.35T(250kN)、MTS243.45T(500kN);實驗機型號為MTS311.31(1000kN)。IMP分散式數據採集系統(可同時採集250的測點的靜態信號)、DRA-101C數字式動態應變儀、YES-500液壓壓力試驗機(5000kN)、EKKO1000A探地雷達、AESMART2000聲發射儀、TH3102MR紅外熱像儀等試驗設備,設備總資產愈1000萬元。

研究方向

本實驗室具有3個穩定的科研方向,既瞄準了新世紀土木工程學科研究的重點,又結合了粵東地區的地方特色,兼具學科先進性和地方色彩。3個方向在城市減災方面具有緊密的內在聯繫,其研究方法和研究內容與信息技術新材料技術緊密交叉。 已形成合理的學術梯隊,擁有“結構工程”一級博士點;配備了和研究方向配套的、先進的儀器設備。既具有承擔國家重大科研項目子項目的能力,又具有解決國家和地方重大工程項目技術難點的實力。如關於裂紋尖端場的三維動態特性研究,解決了斷裂動力學領域一個國際上多年未解的難題。提出並研究了碳納米管水泥基機敏材料新體系,引發了許多國內外學者的認可和後續研究。打破了國外壟斷我國400米以上超高層建築風洞試驗的尷尬局面,並連續3次中標完成我國3項400米以上超高層建築的風洞試驗。提出了控制現澆混凝土樓板斜角裂縫通病的新方法,並經100萬平米工程驗證成功,其後被廣泛採用。
1. 結構工程
擁有廣東省結構安全與監測工程技術研究中心和廣東省教育廳結構與風洞重點實驗室,是“結構工程”一級學科博士點的主要支撐方向。開展工程結構振動、智慧型材料與結構設計、損傷與斷裂評估等方向研究。發展了結構健康監測的智慧型化方法,開拓了基於碳納米管的機敏混凝土等新型工程材料研究領域,提出了結構三維動態斷裂預報的新方法。研究成果獲國家自然科學獎,並在多項重大工程中得到套用,為國家和地方建設提供了理論和技術支持。
2. 防災減災工程
建設有“防災減災工程及防護工程”二級學科碩士點和廣東省數位訊號與圖像處理技術重點實驗室。開展大型建築和大跨結構的抗風和抗震、結構健康監測與損傷識別、鋼結構疲勞、裂紋與火災圖像識別等方面研究,是我國風工程早期研究基地之一。提出了結構風荷載確定方法和風致回響預測模型,發展了能分離環境與運行因素影響的損傷識別方法。研究成果套用於廣州新國際廣場、深圳京基金融中心 、武漢陽邏長江大橋等數十項重大工程。
3. 環境岩土工程
建設有“土木水利”專業碩士點。開展地下工程施工安全機理、城市基礎設施智慧型運維等領域的研究。提出了地下水滲流侵蝕對施工安全與隧道長期沉降影響的計算理論。在捷運系統智慧型運維、非飽和土力學與污染物擴散、流域與城市水質的保護、地下水安全控制等研究方向形成了鮮明的特色。研究成果套用於廣州市軌道交通十號線總承包管理、深圳春風大直徑隧道、珠三角城際鐵路隧道施工以及練江流域的生態環境綜合治理等重大工程。

人才培養

引領區域科技創新,服務於粵港澳大灣區汕頭經濟特區基礎設施建設的發展,圍繞結構工程、橋樑和道路工程、環境岩土與地下工程等領域開展相關研究,形成了“結構工程”、“防災減災工程”、“環境岩土工程”三個特色研究方向。在大型建築和大跨結構、結構健康監測與評價、智慧型材料與結構、橋樑和城市地下工程等方面取得了創新性成果,並套用於廣州新國際廣場、深圳京基金融中心武漢陽邏長江大橋、珠三角城際鐵路隧道等100多個重大工程中,取得了一些列具有國際影響的原創性研究成果。近三年,新增國家自然科學基金項目、廣東省科技計畫項目、橫向項目等78項,其中國家級項目8項,立項經費超過1950萬元;發表論文286篇,其中SCI論文164篇,ESI高被引論文10餘篇;申請專利30餘項。
此外,我系王泉院士、瀋水龍教授依次入選全球前2%頂尖科學家(職業生涯)、全球前2%頂尖科學家(單年度),王泉教授入選Materials學科榜單,瀋水龍教授入選Geological & Geomatics Engineering學科榜單。意味著我系學者在土木工程領域的研究已經進入領域內國際頂尖水平行列,具有較高的國際影響力,為該領域的發展作出了傑出貢獻,實現了學校在學科建設和科學研究的新突破。

科研成就

結構實驗室多年來一直為本科生的課外科技活動、研究生課題研究的提供支持與服務,先後完成了:
1.“新老混凝土粘結機理”試驗研究;
2.“新老混凝土粘結的耐久性研究”;
3.“複合改性鋼絲網水泥的配製及其抗荷載性能”試驗研究;
4.“新老混凝土修補界面層微細觀結構的改善方法和機理” 試驗研究;
5.混凝土變形特性對鋼管高強混凝土受壓力學性的影響
6.複合改性鋼絲網水泥的配製及其抗荷載—腐蝕—沖刷性能
7.纖維複合材料加固混凝土梁跨中剝離應力計算的新方法
8.混凝土結構應力與損傷狀態的自監測方法研究
9.鋼絲網乳膠改性砂漿在腐蝕狀態下的力學性能
10.鋼管高強膨脹混凝土機理及力學性能的研究
11.用於交通監測系統的智慧型混凝土的電特性及測試方法研究;
12.鋼管混凝土框架節點約束剛度的試驗研究;
13.基於Imote2智慧型感測網路的結構健康監測的分散式架構及算法;
14.混雜纖維加固鋼筋混凝土梁、板、柱的靜載試驗;
15.混雜纖維加固鋼筋混凝土柱
16.鋼筋混凝土雷達探測混凝土內部鋼筋位置試驗;
17.鋼筋鋼絲網砂漿加固混凝土梁、板、柱的靜載試驗;
18.鋼筋鋼絲網砂漿加固混凝土柱的低周反覆載入的偽靜力試驗;
19.二次受力狀態下鋼筋鋼絲網砂漿加固混凝土柱低周反覆載入的試驗;
20.鋼纖維混凝土井蓋力學性能試驗
21.鋼筋鋼絲網混凝土梁、板、柱的靜載試驗;
22.鋼筋鋼絲網混凝土柱的低周反覆載入的偽靜力試驗;
23.預應力鋼筋混凝土預製管樁的抗彎性能試驗;
24.礐石大橋靜動載驗收試驗;
25.光華橋靜動載驗收試驗;
26.深圳汕頭等地二十多次房屋安全檢測。

機構領導

實驗室組織機構分為三部分,即學術委員會科研人員實驗室管理人員。實驗室在依託單位的領導下開展工作,由實驗室主任負責全面工作。由學科帶頭人和各研究方向的學術帶頭人負責組織、協調研究隊伍,推動重要研究計畫的實施,並對實驗室的建設提出意見。
學術委員會作為實驗室的高層學術指導和諮詢機構開展工作,學術委員會由國內著名專家學者組成,對實驗室的戰略發展規劃提出指導意見,對實驗室開放基金的申請指南和審批提供諮詢意見。
實驗室配備專職實驗技術管理人員7人,負責實驗室的日常運行與管理。
科研人員是實驗室的主體,目前共有科研人員56人,其中教授16人、副高職稱11人、講師18人,具有博士學位人員42人,有海外經歷比例達65%,其中包括加拿大皇家科學院、工程院1人,歐洲科學院院士2人,“珠江人才計畫”高層次人才(傑出人才) 1人,“珠江人才計畫”科技創新領軍人才1人,珠江學者講座教授1人,教育部新世紀優秀人才、省傑出青年1人; 重點實驗室建設期間還將逐步引進高層次人才,進一步改善和提高學術隊伍的知識結構和年齡結構。

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