江蘇省土木工程環(huán)境災(zāi)變與結(jié)構(gòu)可靠性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

江蘇省土木工程環(huán)境災(zāi)變與結(jié)構(gòu)可靠性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室將依托江蘇省一級學(xué)科國家重點(diǎn)學(xué)科培育建設(shè)點(diǎn)土木工程學(xué)科平臺，針對江蘇省沿海開發(fā)戰(zhàn)略、地下軌道交通建設(shè)和地下空間開發(fā)利用所面臨的環(huán)境災(zāi)變對土木工程的危害和提高結(jié)構(gòu)安全可靠性等重大問題，以累積型環(huán)境災(zāi)變對土木工程結(jié)構(gòu)的作用機(jī)理研究為基礎(chǔ)，以累積型環(huán)境災(zāi)變對土木工程結(jié)構(gòu)的漸進(jìn)性損傷規(guī)律為主線，以提高土木工程結(jié)構(gòu)在環(huán)境災(zāi)變條件下安全可靠的技術(shù)創(chuàng)新為目標(biāo)，力爭建設(shè)成為我省防災(zāi)減災(zāi)與防護(hù)工程的基礎(chǔ)研究、新技術(shù)研發(fā)和高層次人才培養(yǎng)的基地。

江蘇省土木工程環(huán)境災(zāi)變與結(jié)構(gòu)可靠性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室抗變形研究

隨著地下資源的開采和地下空間的開發(fā)利用，所引起的地表變形問題日漸突出。地表變形導(dǎo)致地面土木工程結(jié)構(gòu)發(fā)生變形、開裂、傾斜乃至倒塌性災(zāi)變，嚴(yán)重影響其正常使用性能和安全性能。本方向的主要研究內(nèi)容包括：

（1）地表變形對地面工程結(jié)構(gòu)作用機(jī)理的研究

開展地表變形對地面工程結(jié)構(gòu)作用機(jī)理的研究，揭示地表變形引起結(jié)構(gòu)響應(yīng)的規(guī)律，建立地表變形區(qū)地基-基礎(chǔ)-上部結(jié)構(gòu)協(xié)同作用理論模型。

（2）地表變形與地震作用耦合作用下的結(jié)構(gòu)失效機(jī)制研究

開展地表變形區(qū)工程結(jié)構(gòu)受地震作用引起的失效機(jī)制研究，建立現(xiàn)有結(jié)構(gòu)在地表變形和地震耦合作用下的災(zāi)變程度評估體系，逐步形成地表變形作用與地震作用耦合條件下的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論。

（3）抗地表變形和抗地震雙重保護(hù)技術(shù)研究

開展建筑物抗地表變形和抗地震雙重保護(hù)研究，開發(fā)具有抗地表變形和抗地震作用的新型結(jié)構(gòu)體系，提出抗地表變形和抗地震雙重保護(hù)的有效措施和加固技術(shù)。

江蘇省土木工程環(huán)境災(zāi)變與結(jié)構(gòu)可靠性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室耐久性研究

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)規(guī)模和建設(shè)領(lǐng)域的不斷擴(kuò)張，大量土木工程結(jié)構(gòu)已經(jīng)和即將建造在海洋環(huán)境、鹽湖環(huán)境、鹽堿環(huán)境、除冰鹽環(huán)境、腐蝕工業(yè)環(huán)境、高濕大氣環(huán)境及特殊工業(yè)環(huán)境等各種侵蝕環(huán)境中，侵蝕環(huán)境作用引起的耐久性問題相當(dāng)突出，體現(xiàn)在土木工程科學(xué)研究領(lǐng)域，已逐漸將其重心由結(jié)構(gòu)強(qiáng)度問題轉(zhuǎn)到結(jié)構(gòu)耐久性問題。

本方向的主要研究內(nèi)容包括：

（1）侵蝕環(huán)境作用機(jī)理與定量模型研究

土木工程力學(xué)作用已有較完善的定量模型，但侵蝕環(huán)境作用尚處于經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段，這使得土木工程結(jié)構(gòu)的全面定量可靠性設(shè)計(jì)無法開展。

開展前述各種侵蝕環(huán)境作用的物理、化學(xué)過程與機(jī)理研究，形成模擬作用相似理論，建立作用過程定量模型，為進(jìn)一步研究侵蝕環(huán)境作用響應(yīng)問題奠定基礎(chǔ)。

（2）侵蝕環(huán)境作用響應(yīng)規(guī)律與定量模型研究

開展侵蝕環(huán)境作用響應(yīng)研究，揭示結(jié)構(gòu)響應(yīng)規(guī)律，建立結(jié)構(gòu)響應(yīng)定量模型，為進(jìn)一步研究侵蝕環(huán)境作用下結(jié)構(gòu)抗力衰變問題奠定基礎(chǔ)。

（3）結(jié)構(gòu)抗力衰變定量模型與全壽命周期設(shè)計(jì)理論研究

開展侵蝕環(huán)境作用下結(jié)構(gòu)抗力衰變規(guī)律與定量模型研究，完善結(jié)構(gòu)性能評估和加固修復(fù)理論，確立結(jié)構(gòu)全壽命周期設(shè)計(jì)理論。

（4）侵蝕環(huán)境作用與地震作用耦合下結(jié)構(gòu)可靠性研究

開展侵蝕環(huán)境作用累積損傷條件下地震作用引起的結(jié)構(gòu)失效機(jī)制研究，形成侵蝕環(huán)境作用與地震作用耦合條件下的現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)理論。

（5）煤礦地面工業(yè)環(huán)境中混凝土結(jié)構(gòu)損傷劣化研究

在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上進(jìn)一步增加現(xiàn)場檢測的樣本數(shù)，深入分析劣化機(jī)理，開展物理模擬方法研究，定量分析煤礦地面工業(yè)環(huán)境中鋼筋混凝土性能退化規(guī)律，研究剩余壽命。研究煤礦地面工業(yè)環(huán)境中在役混凝土結(jié)構(gòu)修復(fù)加固及維護(hù)方法，建立最佳加固時(shí)機(jī)模型，研究煤礦地面工業(yè)環(huán)境中加固后混凝土結(jié)構(gòu)二次或多次性能退化以及剩余壽命問題。

江蘇省土木工程環(huán)境災(zāi)變與結(jié)構(gòu)可靠性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室抗火性研究

開展工程結(jié)構(gòu)的抗火研究是一頂十分緊迫的任務(wù)。在高溫環(huán)境下，混凝土?xí)l(fā)生高溫?fù)p傷、爆裂、鋼筋和鋼結(jié)構(gòu)軟化，從而引起土木工程結(jié)構(gòu)變形乃至連續(xù)倒塌等災(zāi)變，將會造成極大的危害。地下工程火災(zāi)發(fā)生于地下受限空間中，其威脅生命和財(cái)產(chǎn)安全情況比地面建筑更具嚴(yán)重性。地下工程火災(zāi)的煙氣流動和地面建筑火災(zāi)的煙氣流動規(guī)律有明顯區(qū)別；而且地下工程人流疏散和煙氣散發(fā)更為困難。

本方向開展如下研究工作：（1）高溫環(huán)境下煙氣流動與溫度場分布規(guī)律研究

開展地上與地下建筑布局和煙氣流動、溫度分布的相關(guān)性研究；建立地上與地下工程火災(zāi)溫度場分布規(guī)律與數(shù)學(xué)模型，開展地下、大型工程防火設(shè)計(jì)與評估；研究地下工程焰火人工引導(dǎo)和疏散的工程設(shè)計(jì)方法，對可能發(fā)生火災(zāi)的計(jì)算機(jī)模擬或已發(fā)生火災(zāi)的計(jì)算機(jī)重演；獲得地下工程防火、消防有效技術(shù)與措施。

（2）高溫環(huán)境下材料本構(gòu)關(guān)系演化規(guī)律研究

開展建筑材料在高溫環(huán)境下本構(gòu)關(guān)系演化規(guī)律研究，研究火災(zāi)害中熱傳遞的方式（熱傳導(dǎo)、熱輻射和熱對流）對材料破壞的機(jī)理；研究受火溫度、骨料類型、冷卻方式、靜置時(shí)間對材料性能的影響。

（3）火災(zāi)作用下結(jié)構(gòu)失效過程研究

開展工程結(jié)構(gòu)在火災(zāi)作用下失效過程研究，研究工程結(jié)構(gòu)耐火性能，提高工程結(jié)構(gòu)抗倒塌能力；對荷載作用下新型結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受火過程進(jìn)行全過程和實(shí)時(shí)研究，改進(jìn)和完善相應(yīng)構(gòu)件的抗火設(shè)計(jì)方法。

（4）災(zāi)后工程結(jié)構(gòu)評估和災(zāi)后結(jié)構(gòu)修復(fù)研究

開展災(zāi)后工程結(jié)構(gòu)評估和災(zāi)后結(jié)構(gòu)修復(fù)的可靠性、耐久性研究，研究災(zāi)后結(jié)構(gòu)加固技術(shù)和加固結(jié)構(gòu)的抗火、抗震性能退化規(guī)律。

本方向?qū)⑸罨孛娼ㄖ偷叵鹿こ萄婊鹆鲃勇右?guī)律、溫度分布規(guī)律的研究，獲得復(fù)雜建筑、地下工程防火設(shè)計(jì)與評估方法；通過火災(zāi)作用下結(jié)構(gòu)失效的全過程研究，提高建筑物抗倒塌能力；根據(jù)火災(zāi)害中材料破壞的機(jī)理，提出災(zāi)后工程結(jié)構(gòu)評估和災(zāi)后結(jié)構(gòu)修復(fù)理論和技術(shù)，為土木工程減災(zāi)防災(zāi)提供理論支持和技術(shù)保障。

江蘇省土木工程環(huán)境災(zāi)變與結(jié)構(gòu)可靠性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室可靠性研究

隨著城市地下空間開發(fā)建設(shè)步伐的日漸加快，在不穩(wěn)定的軟土層中修筑地鐵、隧道等地下工程，特別在暗挖施工遇到高水壓下的流砂時(shí)，人工地層凍結(jié)技術(shù)是一種有效、快捷、環(huán)保的方法。在城市地下空間建設(shè)中，土層低溫環(huán)境問題已引起土木工程界重視。

本方向的主要內(nèi)容包括：

（1）土層人工凍結(jié)基礎(chǔ)理論研究

開展城市地下空間建設(shè)中有關(guān)凍土力學(xué)特性、特殊條件下凍結(jié)壁結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理、凍結(jié)壁結(jié)構(gòu)與周圍土體的非線性相互作用規(guī)律等問題的系統(tǒng)研究。

（2）土層人工凍結(jié)設(shè)計(jì)方法研究

開展凍結(jié)壁結(jié)構(gòu)在外荷載及受力狀態(tài)的物理模擬和數(shù)值計(jì)算方法的研究，群孔溫度場試驗(yàn)研究，凍土試樣強(qiáng)度與凍結(jié)壁整體強(qiáng)度關(guān)系試驗(yàn)研究，土結(jié)冰溫度的試驗(yàn)研究。

（3）土層人工凍結(jié)監(jiān)測技術(shù)研究

開展凍結(jié)過程中的凍結(jié)壁位移和應(yīng)力監(jiān)測，凍結(jié)專用低溫管材的研制及其連接方式的研究，開發(fā)凍結(jié)管斷裂預(yù)警系統(tǒng)，凍結(jié)管低溫性能模擬試驗(yàn)研究，人工凍結(jié)過程的檢測與控制。

（4）地下結(jié)構(gòu)工程全過程結(jié)構(gòu)可靠性研究

從施工期間及正常使用維護(hù)階段對地下工程進(jìn)行全過程地下結(jié)構(gòu)可靠性檢測、評價(jià)，開展結(jié)構(gòu)維護(hù)修復(fù)技術(shù)研究。

中文名稱： 江蘇省土木工程環(huán)境災(zāi)變與結(jié)構(gòu)可靠性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

英文名稱：Jiangsu Key Laboratory of Environmental Impact and Structural Safety in Engineering

學(xué)科領(lǐng)域：土木工程

研究類型：應(yīng)用基礎(chǔ)研究

承擔(dān)學(xué)校：中國礦業(yè)大學(xué)

江蘇省土木工程環(huán)境災(zāi)變與結(jié)構(gòu)可靠性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 依托中國礦業(yè)大學(xué)。江蘇省教育廳公布的2010年省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室評審結(jié)果，由中國礦業(yè)大學(xué)科技處組織、中國礦業(yè)大學(xué)力學(xué)與建筑工程學(xué)院牽頭申報(bào)的“江蘇省土木工程環(huán)境災(zāi)變與結(jié)構(gòu)可靠性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”獲批立項(xiàng)，這是中國礦業(yè)大學(xué)第二個(gè)省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，是學(xué)校服務(wù)江蘇發(fā)展的又一科技創(chuàng)新平臺。

江蘇省土木工程環(huán)境災(zāi)變與結(jié)構(gòu)可靠性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室第一屆學(xué)術(shù)委員會：

主任委員 （1人）

石永久，教授，清華大學(xué)

（中國鋼協(xié)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與疲勞分會理事長，英國結(jié)構(gòu)工程師學(xué)會資深會員）

副主任委員（2人）

肖 巖，教授，湖南大學(xué)

（美國南加州大學(xué)土木系終身教授）

呂恒林，教授，中國礦業(yè)大學(xué)

委員（6人）：

孟少平，教授，東南大學(xué)

衛(wèi) 軍，教授，中南大學(xué)

曹平周，教授，河海大學(xué)

李曉昭，教授，南京大學(xué)

袁迎曙，教授，中國礦業(yè)大學(xué)

夏軍武，教授，中國礦業(yè)大學(xué)

2011年12月18日 ，江蘇省土木工程環(huán)境災(zāi)變與結(jié)構(gòu)可靠性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室第一屆學(xué)術(shù)委員會第一次會議在中國礦業(yè)大學(xué)舉行。中國礦業(yè)大學(xué)副校長趙建嶺，實(shí)驗(yàn)室第一屆學(xué)術(shù)委員會主任委員清華大學(xué)石永久教授，副主任委員中國礦業(yè)大學(xué)呂恒林教授，委員東南大學(xué)孟少平教授、中南大學(xué)衛(wèi)軍教授、河海大學(xué)曹平周教授、南京大學(xué)李曉昭教授、中國礦業(yè)大學(xué)夏軍武教授等出席了會議。中國礦業(yè)大學(xué)科學(xué)技術(shù)處、力建學(xué)院及實(shí)驗(yàn)室有關(guān)負(fù)責(zé)同志和學(xué)術(shù)骨干參加了會議。

趙建嶺副校長致歡迎辭，對與會的專家領(lǐng)導(dǎo)表示熱烈的歡迎和衷心的感謝。他簡要介紹了學(xué)校的發(fā)展規(guī)模、學(xué)科建設(shè)和科研平臺等方面的情況，希望與會專家對實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和發(fā)展給予支持與指導(dǎo)，提出寶貴的意見和建議，并為第一屆學(xué)術(shù)委員會的專家頒發(fā)了聘書。力建學(xué)院黨委書記呂恒林對學(xué)院及土木工程學(xué)科作了簡要的介紹，表示學(xué)院一定全力支持實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和發(fā)展。會議開幕式由科學(xué)技術(shù)處副處長陳新忠主持。

主任委員清華大學(xué)石永久教授主持第一屆學(xué)術(shù)委員會第一次會議。與會委員與參會各部門領(lǐng)導(dǎo)考察了實(shí)驗(yàn)室，聽取了實(shí)驗(yàn)室主任夏軍武教授作的實(shí)驗(yàn)室工作報(bào)告。報(bào)告總體介紹了實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)背景、研究方向、運(yùn)行管理機(jī)制、人才培養(yǎng)、國內(nèi)外交流以及目標(biāo)定位等幾方面的情況，總結(jié)了2011年實(shí)驗(yàn)室建設(shè)取得的成果，明確了實(shí)驗(yàn)室2012年的重點(diǎn)工作。

與會委員對實(shí)驗(yàn)室定位于應(yīng)用基礎(chǔ)研究，以土木工程環(huán)境災(zāi)變與結(jié)構(gòu)可靠性重大基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)問題研究為目標(biāo)，緊密圍繞國家和江蘇經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的迫切需求，在地質(zhì)環(huán)境災(zāi)變規(guī)律與結(jié)構(gòu)抗變形、侵蝕環(huán)境災(zāi)變規(guī)律與結(jié)構(gòu)耐久性、高溫環(huán)境災(zāi)變規(guī)律與結(jié)構(gòu)抗火性、地下工程環(huán)境災(zāi)變與結(jié)構(gòu)可靠性等四個(gè)科學(xué)技術(shù)前沿研究方向開展的研究給予了充分肯定。與會文員認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)室定位明確，研究方向設(shè)置合理，特色鮮明，優(yōu)勢突出；實(shí)驗(yàn)室人才隊(duì)伍規(guī)模和結(jié)構(gòu)總體規(guī)劃合理，穩(wěn)定、吸引和培養(yǎng)優(yōu)秀高水平人才措施具體可行；實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有儀器設(shè)備、科研用房和配套設(shè)施等科研條件優(yōu)良；實(shí)驗(yàn)室提出的建設(shè)目標(biāo)和任務(wù)、儀器設(shè)備購置、配套設(shè)施建設(shè)計(jì)劃和經(jīng)費(fèi)安排能夠滿足江蘇省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的要求。學(xué)術(shù)委員們還特別肯定了重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2011年取得的豐碩成果，并認(rèn)為實(shí)驗(yàn)室2012年建設(shè)計(jì)劃合理。

與會委員們審議并通過了《實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行管理辦法》、《實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會章程》、《實(shí)驗(yàn)室開放研究基金試行辦法》，就實(shí)驗(yàn)室定位、研究方向和發(fā)展規(guī)劃等進(jìn)行了認(rèn)真而熱烈的討論，并對2011年申請的實(shí)驗(yàn)室開放基金課題進(jìn)行了審議。2100433B

江蘇省土木工程與防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室由結(jié)構(gòu)工程實(shí)驗(yàn)室和巖土工程實(shí)驗(yàn)室組成。結(jié)構(gòu)工程實(shí)驗(yàn)室是江蘇省和建設(shè)部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，由靜力實(shí)驗(yàn)室和動力實(shí)驗(yàn)室組成，經(jīng)過江蘇省和南京工業(yè)大學(xué)的多年建設(shè)，具備良好的實(shí)驗(yàn)條件。設(shè)備總臺套數(shù)近1000臺套，設(shè)備總資產(chǎn)超過1000萬元。動力實(shí)驗(yàn)室位于南京工業(yè)大學(xué)江浦校區(qū)，由學(xué)校投資1200萬新建完成，實(shí)驗(yàn)室使用面積1500余平方米，實(shí)驗(yàn)大廳試驗(yàn)空間42m長、20m寬、15m高，室內(nèi)建有大型反力墻和反力臺座，由15m長、10m高2片反力墻組成L形利于雙向加載，其中一片反力墻雙面設(shè)有承載孔，可以在室外完成土—結(jié)構(gòu)共同工作的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室的大型反力臺座為35m長、15m寬，滿布承載孔近1500個(gè)，單孔抗拔能力為500kN，實(shí)驗(yàn)室起重能力為20噸；實(shí)驗(yàn)室配備有MTS大型擬動力實(shí)驗(yàn)裝置，由1400kN

MTS作動器和500kN

MTS疲勞作動器各一臺組成，實(shí)驗(yàn)室設(shè)有3m×5m地震模擬振動臺，主體設(shè)備由美國MTS公司提供，振動臺承載能力為25t，最大加速度為1.2g，最大速度600mm/s，最大位移125mm。靜力實(shí)驗(yàn)室位于南京工業(yè)大學(xué)虹橋校區(qū)，實(shí)驗(yàn)室使用面積1000余平方米，實(shí)驗(yàn)室起重能力為15噸；實(shí)驗(yàn)室配備有100t、30t擬動力、擬靜力實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)有200t長柱壓力機(jī)和多套靜力加載裝置。實(shí)驗(yàn)室均配有完善的資料采集裝置，能根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求采集力、位移、角度、速度、加速度、應(yīng)力、應(yīng)變、頻率、溫度等信息，配有同步液壓加載裝置，1000kN電液伺服萬能試驗(yàn)機(jī)、100kN電動伺服萬能試驗(yàn)機(jī)、動態(tài)、靜態(tài)應(yīng)變儀，頻譜分析儀等設(shè)備。

1軟土結(jié)構(gòu)特性與強(qiáng)度理論

研究內(nèi)容包括：軟土結(jié)構(gòu)性特征；結(jié)構(gòu)性本構(gòu)模型；軟土工程失效機(jī)制與控制研究；土體漸進(jìn)破壞理論。

2軟土測試?yán)碚撆c技術(shù)

研究內(nèi)容包括：大型室內(nèi)測試儀器的開發(fā)與利用；現(xiàn)場原位測試技術(shù)的開發(fā)與利用；軟土各類參數(shù)的合理取值方法研究。

3軟土工程環(huán)境

研究內(nèi)容包括：軟土的類型及工程性質(zhì)；軟土的分布及成因；軟土工程地質(zhì)與工程環(huán)境效應(yīng)。

4軟土工程災(zāi)變理論與工程效應(yīng)研究

研究內(nèi)容包括：軟土地面沉降理論及控制；軟土地基深基礎(chǔ)分析理論與變形控制；軟土地基動力荷載作用下長期變形與控制技術(shù)；軟土地基突變理論及控制技術(shù)；地下工程結(jié)構(gòu)物全過程動態(tài)分析與可靠性理論。

天津市軟土特性與工程環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有四個(gè)試驗(yàn)平臺

巖土力學(xué)實(shí)驗(yàn)室、巖土微結(jié)構(gòu)與材料實(shí)驗(yàn)室、巖土工程模擬實(shí)驗(yàn)室、巖土原位測試與監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室。

硬件設(shè)備方面，本實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有科研用房3500平方米，設(shè)備總值3000萬元，十萬元以上大型設(shè)備20余臺套，包括動態(tài)空心扭剪三軸儀器、旁壓儀、巖石壓力機(jī)、三維應(yīng)力路徑儀等。 2100433B