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科学研究

土木工程学科科研概况

时间:2018-04-23

 

河南工业大学土木工程学科科研概况

河南工业大学土木工程学科始于原郑州粮食学院1978年创办的粮油仓厂建筑班(本科)。1998年、2001年分别获结构工程和岩土工程硕士学位授予权,2006年获土木工程一级学科硕士学位授予权;2013年依托我校服务国家特殊需求博士人才培养项目开始培养博士研究生。2004年、2008年结构工程和岩土工程分别获批省重点学科,2012年土木工程获批省一级重点学科;2015年作为支撑学科入选省优势特色学科群,土木工程通过全国高等学校专业评估。现有专任教师61名,其中教授13名,博士生导师6名,高级职称人员比例为77.0%,具有博士学位人员比例为75.4%45岁以下教师比例为70.5%

1. 学科特色与优势

本学科围绕国家粮食战略需求,以粮油仓储结构理论及工程应用为主攻方向,重点开展散体物料压力特性、新型仓储结构、地下生态储粮体系、现代粮油仓厂防灾减灾等方面的基础理论研究和技术开发,在仓储结构设计理论等领域取得突破性进展,研发了高大平房仓、大直径浅圆仓等现役主导储粮仓型,构建了我国粮油仓储行业建筑工程领域的技术标准体系,为行业的科技进步做出了突出贡献,形成了鲜明的特色。

依托粮食储运国家工程实验室、河南省粮油仓储建筑与安全重点实验室11个科研平台,承担国家科技支撑计划8项,国家自然科学基金28项,编写国家规范、行业标准22部,授权发明专利30余项,主持完成的国家粮仓基本理论及关键技术研究与推广应用项目2009年获国家科技进步二等奖。研究成果支撑了国家储备粮库粮安工程等四批国家重点建设项目,为国家粮食储备体系和流通体系的建设提供了理论支持和关键技术。经过多年的积累与发展,逐步形成了三个特色鲜明的学科方向:

1仓储结构理论与应用主要围绕工程结构设计理论、新型结构体系、混凝土结构耐久性和结构健康监测等方面开展研究。完善了粮食散体物料压力理论,成果被多部国家及行业标准采用;研发了高大平房仓、大直径浅圆仓、楼房仓等新仓型,广泛应用于粮食行业基础设施建设,提升了国家粮食储备水平。主持国家级项目13项,获国家科技进步二等奖1项(主持)、省部级奖励9项,授权发明专利7项;编写国家及行业标准17部,构建了我国粮油仓厂结构技术标准体系。

2岩土力学与基础工程主要围绕复杂地质条件下仓储结构与地基基础共同作用,土体、散体静动力特性及本构理论,散体与仓体相互作用等方面开展研究。提出了复杂荷载和复杂地质环境下仓体沉降理论及计算方法,建立了散体剪胀变形和粮堆空间压力理论,并基于状态相关理论和液化本构理论研究了仓体-地基相互作用机理。主持国家自然科学基金6项,获省部级奖励5项,成果应用于上海外高桥粮食物流园区、郑州会展宾馆、郑州地铁等重点工程。

3生命线工程与防灾减灾主要围绕工程结构地震可靠性、城市抗震防灾规划和建筑物火灾损伤评估等方面开展基础研究。重点研究仓储结构、地下管网在地震和复杂荷载作用下的失效机理,建立了群仓结构抗震分析模型和地下管网系统的可靠性理论,首次采用特殊杂交有限单元研究了结构材料的热力学性能,建立了包裹体爆裂法测定混凝土火灾损伤温度的基础理论。主持国家级项目8项,发表SCI收录论文60余篇,参编国家标准3部,在结构抗震与火灾损伤评估领域独具特色。

2. 社会需求状况

粮油仓厂是粮食储藏和加工的主体设施,是保障国家粮食安全的重要基础。我国每年粮食储备超过3亿吨,且储藏周期长、储粮环境复杂,亟待解决在粮食大堆载、绿色储粮、特殊工艺需求等复杂条件下的新仓型设计理论、散体-仓体-地基相互作用、灾后损伤评估与修复等关键科学问题。同时,土木工程领域正面临大型化、复杂化和多样化的建设需求,亟需大量高水平创新型科技人才。本学科是国家粮食安全战略的需要,是行业创新驱动发展的需要,也是河南省区域发展和高层次人才培养的需要。

3. 近五年学科科研状况

学科以服务国家粮食安全和地方经济建设为宗旨,紧密围绕粮油仓储结构、散体-仓体-地基相互作用、粮油仓厂防灾减灾等土木工程中的关键科学问题开展研究,累计培养本科生5000余名,硕士研究生300余名,博士研究生8名(其中本校4名),积累了一定的博士研究生培养经验。

5年,共承担科研项目148项,其中国家自然科学基金20项,国家粮食公益性行业科研专项3项,国家重点研发计划课题1项,国家科技支撑计划研究任务1项,省部级项目22项,科研合同经费总额达8924.63万元;发表SCI收录论文31篇、EI收录论文94篇,出版专著12部;编写国家规范、行业标准5部,构建了我国粮油仓厂结构技术标准体系;获授权发明专利14项、实用新型专利20项,获省部级科研奖励7项,研究成果广泛应用于国家储备粮库粮安工程等四批国家重点建设工程,有效降低了粮食储存损耗,经济、社会、环境效益显著。主持完成的国家粮仓基本理论及关键技术研究与推广应用2009年国家科技进步二等奖,目前已成功转让17家企业,直接经济效益5941.39万元,年降低粮食损耗171万吨,年减少损失42亿元。