第一篇：水工結構工程國家重點學科申請報告

水工結構工程國家重點學科

申 請 報 告

單 位

名 稱：西安理工大學 申請學科名稱：水工結構工程

西安理工大學

2007年6月9日

目 錄 學科簡介....................................................................................1

1.1 本學科點的歷史沿革與現狀概述..................................................1 1.2 本學科點的主要研究方向介紹......................................................2 1.3 本學科點的國家需求分析和發展前景..........................................6 2 學術團隊....................................................................................6

2.1 本學科點主要學術帶頭人簡介......................................................6 2.2 本學科點學術梯隊情況..................................................................9 3 科學研究....................................................................................9

3.1 本學科點科學研究情況..................................................................9 3.2 本學科點的科學貢獻（或社會服務貢獻）情況..........................9 4 人才培養..................................................................................11

4.1 本學科點在保證人才培養質量方面的主要措施和已取得成效 12 4.2 本學科點培養博士的規模和優秀博士畢業生簡介....................12 5 學術交流..................................................................................13 6 支撐條件..................................................................................14

6.1 本學科點教學科研條件基本情況................................................14 6.2 本學科點相關學科支撐情況簡介................................................15 6.3 本學科點資金投入和使用情況....................................................15

學科簡介

1.1 本學科點的歷史沿革與現狀概述

西安理工大學水工結構工程學科源于1937年成立的西北工學院水利系，歷經西北工學院、西安動力學院、西安交通大學、陜西工業大學、西北農學院、陜西機械學院，發展成為現在的水工結構工程學科。該學科1981年經國務院學位委員會批準獲碩士學位授予權，1984年經原機械工業部批準獲部級重點學科、1998年轉為陜西省重點學科，1995年獲準設立水利工程博士后流動站，2001年獲準水利工程一級學科博士學位授予權。

學科從上世紀50年代初開始建設。在老校長、著名水利工程專家田鴻賓教授的帶領下，張海東、戴振霖、劉景翼等教授在水工隧洞與地下結構研究領域做出了可圈可點的貢獻；知名學者王克成等教授較早開展了拱壩抗震研究；楊菊生、陳才旺等教授在國內較早地應用電算進行了壩體應力分析與體型優化；黃松梅等教授是我國最早應用離心機、光彈試驗進行壩體應力試驗的學者之一；孫振天、蔣長元、楊全民等教授在國內最早開展瀝青混凝土材料性能研究和壩工防滲技術應用研究；張彥法等教授是我國有影響的較早開展壩體溫度應力分析的學者之一；謝定義、巫志輝等教授在土石壩與工程抗震、土石壩動力穩定分析、基礎液化分析與處理措施等研究領域做出了重要貢獻；在水工泄洪與消能工領域，李建中、閆晉垣、趙修榮等教授從上世紀70年代開始就在國內享有很高的學術聲譽。砌石壩建壩技術、黃土地區輻射井研究、水墜筑壩及水力沖填技術、定向爆破筑壩技術等5個研究成果獲1978年全國科學大會獎。

改革開放后學科培養的一批中青年學者秉承老一代的優良學術風格，艱苦奮斗、努力拼搏，已成長為各自領域的優秀學術帶頭人。形成了水工隧洞與地下廠房結構、混凝土高壩應力分析與防滲技術、土石壩

驗的方法，對大型水電工程地下洞群（水工隧洞、地下廠房）的圍巖穩定性分析方法、優化設計理論與方法進行了系統深入的研究。開展了以圍巖損傷力學為基礎的裂隙化洞室圍巖力學機理與變形規律的研究，以仿真試驗為基礎的洞室圍巖噴錨支護加固機理與優化設計研究以及圍巖應力場、滲流場和溫度場三場耦合為基礎的深埋長大引水隧洞設計新方法，已引起了一些院士、專家關注，國內首創的“隧洞自動化分析與設計軟件系統”（版權號：200517479）受到同行們越來越多的重視。結合向家壩、下坂地、思林、拉西瓦等水電站地下廠房分期開挖圍巖穩定分析與支護結構優化，系統研究了高地應力、大跨度、復雜地質條件下地下洞室圍巖穩定性評價標準與支護結構優化設計原則。

近10年來，先后承擔了國家攻關項目（子題）2項，國家自然基金、國家重點實驗室開放基金、中科院院長特別基金等15項；承擔了國內80多項大、中型水電工程的洞群穩定分析與優化設計等項目，獲批發明專利“一種SCS組合式水電站壓力埋管的設計方法”（ZL200510042844.3）；在《Int.J.of Rock Mech.and Min.Sci.》、《水利學報》、《水力發電學報》、《巖土工程學報》等刊物上表相關論文263篇，其中SCI、EI收錄67篇，出版專著5部，獲省部級科學技術獎9項。

1.2.2 混凝土高壩應力分析與防滲技術

該研究方向主要致力于混凝土高壩靜、動力分析、溫度應力分析，瀝青混凝土防滲技術，壩基壩肩滲流、應力與溫度耦合作用的理論研究。

從上世紀70年代開始，結合國家“七五”、“八五”科技攻關項目，對混凝土壩應力分析理論進行了系統研究，提出的考慮扭轉系統的拱冠梁法及分析軟件，在80年代拱壩設計規范中推薦應用；結合三峽工程溫度應力分析子課題、“八五”、“九五”攻關等項目，開展了大體積混凝土結構水化熱溫升過程與熱傳導規律研究，提出了碾壓混凝土壩溫度場和溫度應力的薄層單元分析法和浮動網格法，解決了200 米級高碾壓混凝土壩模擬施工過程和環境條件以及熱力學參數隨時間變化的數值模

雙能γ射線三軸測試設備、水氣運動規律測試設備，對非飽和土進行了系統研究，提出新的固結理論和本構模型，應用于黑河、恰甫其海、下坂地等土石壩的靜動力穩定性分析研究。

近10年來，完成國家自然科學基金、國家攻關項目20多項，總計到款715萬元；發表學術論文312篇，其中SCI、EI檢索收錄46篇，出版專著6部；獲省部級科學技術獎6項。

1.2.4 泄水建筑物消能理論與技術

從上世紀50年代，對水工建筑物的各種消能問題展開研究。60年代建起了高速水流實驗室，七十至八十年代，結合劉家峽、烏江渡、龍羊峽、安康、柘林水電站等工程，對高壩紊流邊界層水力特性進行了研究，提出了一種新型消能工－柘林摻氣消能墩，對窄縫消能工、寬尾墩消能工進行了研究，成果應用于30多項水電站工程，收到了明顯的經濟和社會效益。

近年來，該研究方向在高壩水流紊流邊界層、新型消能工水力特性、破壞機理、摻氣水流特性以及泄水建筑物數值模擬方面展開了研究，從高壩紊流邊界層的理論研究——揭示其水反弧段空化機理、紊流邊界層縮尺影響，到消能工的理論與技術研究——提出一種新型消能工－摻氣分流墩和齒墩摻氣坎；從300米級高水頭大流量作用下的新型消能防沖結構－反拱水墊塘破壞機理、底板縫隙中的水力特性的研究，到高水頭作用下的兩種新型消能工——豎井進流水平旋轉內消能泄水道、旋流阻塞復合式內消能泄洪洞的研究等。這些豐富和發展了消能工的理論，有效地指導了工程設計，研究成果先后在小灣、溪洛渡、拉西瓦等多個高壩工程中得到應用。

近10年來，承擔國家自然科學基金、國家攻關課題8項，大型水電工程課題40多項；發表論文116篇，其中SCI、EI收錄35篇，出版專著5部，獲省部級科學技術獎6項。

工學博士，現為水工結構工程學科帶頭人；中國巖石力學與工程學會常務理事、陜西省巖石力學與工程學會理事長、《巖土工程學報》、《巖石力學與工程學報》編委，陜西省黃土力學與工程重點實驗室主任，部跨世紀學科帶頭人，1997年入選中科院“百人計劃”。在地下洞室數值仿真分析與優化設計理論、裂隙巖體力學方面有深入研究，分別提出了裂隙巖體爆振細觀損傷模型、往返振動下巖體疲勞損傷、動荷下細觀斷裂損傷、裂隙局部化損傷等四大模型，以及裂隙圍巖中水工隧洞設計的新理念、新方法；開發了“隧洞自動化分析設計平臺”，提出了隧洞安全評價新方法，建立了隧洞仿真反演分析與強度參數反演理論與方法；發表學術論文211篇，被三大檢索收錄80余篇，專著及合著5部。在洞室工程與圍巖力學特性研究方面獲省部科學技術一等獎2項、二等獎2項，專利3項；承擔并完成了水工隧洞與地下廠房方面的科研項目83項。

柴軍瑞 1968年10月生，博士，教授、博士生導師。曾分別在日本京都大學、福井大學進行合作研究各一年，曾入選湖北省“楚天學者計劃”特聘教授和教育部“新世紀優秀人才”。主要從事水工結構滲流力學與數值仿真、巖土水力學等方面的科研教學工作，特別在高壩工程滲流力學非線性問題分類體系、高壩巖體水力學基礎理論、高壩工程滲流應力耦合理論與數值求解、高壩工程滲流分析軟件開發與工程應用研究等方面進行了深入的研究。先后主持了國家自然科學基金2項、國家博士后科學基金、教育部“新世紀優秀人才支持計劃”、陜西省自然科學研究計劃等省部級以上縱向科研項目共10余項，出版學術專著1部，在國內外共發表論文100余篇，其中三大檢索已收錄30余篇次，論著被他人引用300余篇次。

邵生俊 1964年10月生，博士，教授、博士生導師。陜西省黃土力學與工程重點實驗室副主任，中國土木工程學會土力學與巖土工程學會理事、《巖土工程學報》編委等。1999-2000年到日本福井大學訪問進修。在土石壩及其抗震工程方面取得的研究成果：揭示了飽和砂土的物態變化機理，建立了砂土的物態本構模型；開發了新型傳動機構的壓扭雙向

2.2 本學科點學術梯隊情況

水工結構工程學科點始終擁有一支團結、奮進、求實、創新的學術團隊，其學科梯隊的知識結構和年齡結構合理，學科帶頭人和主要學術帶頭人均為學術上頗有建樹的教授、博導。

學術團隊師資力量雄厚，現有人員45人，其中教授20人，副教授16人，講師9人。學科所有研究人員均具有碩士以上學歷，其中博士32名，占71.1％。學術團隊年齡結構合理，35歲以下教授1人、副教授1人、講 師9人，36-45歲教授9人、副教授14人，46-55歲教授8人、副教授1人；56歲以上教授2人。在外校取得學位24人，占總人數的53.3%。科學研究

3.1 本學科點科學研究情況

6年來，完成各類科研課題590項，總計到款8816.5萬元。其中國家級課題27項，558.0萬元；省部級課題39項，370.9萬元；其它縱向課題67項，176.3萬元；橫向課題351項，5758.8萬元；設計咨詢106項，1952.5萬元；出版專著等15部；發表論文738篇，SCI、EI檢索133篇；獲省部級獎15項。目前，在研項目119項，經費達2327.7萬元，其中國家自然科學基金項目11項、國務院各部門項目23項。

3.2 本學科點的科學貢獻（或社會服務貢獻）情況

（1）節理裂隙圍巖體介質動力學性質研究：通過系統模型試驗與數值試驗對動載下節理巖體介質進行了深入研究與探索，提出了裂隙圍巖爆振損傷、斷裂損傷、振動疲勞損傷與裂隙細觀損傷四大力學模型，發表在《Int.J.of Rock Mech.and Min.Sci.》vol.38(7)、vol.40(1)、vol.40(2)、（7）土石壩抗震的液化理論研究：揭示了飽和砂土的初剪縮、次剪縮、剪脹、彈性剪切、反向剪縮的物態變化特性等；建立了飽和砂土液化破壞分析的瞬態極限平衡理論、瞬態有效抗剪強度準則、物態變化規律與判別準則及物態本構模型，為土動力學的研究開辟了一條新途徑。將這些理論應用到三峽工程高土石圍堰、吉林臺大壩以及下坂地土石壩等工程地基、壩殼液化可能性及穩定性的評價和論證。

（8）土石壩的變形分析研究：重點開展了濕化變形及非飽和土固結理論研究，揭示了力、水耦合作用下土的增濕變形特性及結構性變化特性，建立了增濕彈塑性本構模型及結構性參數本構模型；從混合物理論出發，建立了非飽和土的混合物固結理論，解決了當時國內最高粘土心墻壩-黑河土石壩以及目前國內最深的覆蓋層-下坂地土石壩壩基覆蓋層的沉降變形預測及壩坡穩定性等問題，相關成果正在報獎中。

（9）摻氣分流墩水力特性研究：提出了新型消能工－摻氣分流墩、齒墩摻氣坎，原型運用證明具有顯著的摻氣消能效果，通過系列研究獲得其墩頭動力特性、空化特性、水舌擴散特性和消能特性，提出了摻氣分流墩的附加動量理論，揭示了摻氣分流墩消能摻氣機理，獲2003年陜西省科學技術一等獎。人才培養

學科立足西部，面向全國，致力于培養思想品德合格、理論基礎扎實、實踐能力強、甘于根扎西部、勇于吃苦耐勞的高層次復合型研究人才。2002年，我校的水利水電工程專業獲陜西省名牌專業。本學科已培養博士30人，碩士165人。目前在讀博士生23人，碩士生185人。張平、柴軍瑞的博士論文獲陜西省優秀博士論文，本學科所培養的學生遍布全國各地，他們之中有許多學生已在我國許多著名高校、設計院以及大型水電工程建設單位擔任重要的職務。

1至2002年5月在四川大學水電學院博士后流動站從事科研教學工作。曾入選湖北省“楚天學者計劃”特聘教授和教育部“新世紀優秀人才”，現任西安理工大學教授、博士生導師。

張平，男，1975年3月生，2000年9月至2004年10月在西安理工大學攻讀博士學位；博士學位論文“裂隙介質靜動應力條件下的破壞模式與局部化漸進破損模型研究”，建立了能模擬軟化（損傷軟化、減壓軟化）、硬化過程的局部化漸進破損模型，推導了可應用于裂隙巖體的局部化漸進破損宏觀模型，在校期間發表SCI檢索論文4篇；獲2006年陜西省優秀博士學位論文。現任湖南大學副教授、碩士生導師，瑞典Lulea Univ.of Tech.大學訪問學者。學術交流

西安理工大學水工結構工程學科始終重視學術研究交流，充分關注國內和國際壩工界的研究動態和新的研究熱點，積極承辦本學科相關的高規格的國內、國際學術會議，根據學科發展需要，積極組織教師參加國內、外各種學術交流活動，及時了解和學習兄弟科研院所以及同行學者專家們的研究進展與最新成果，通過各種學習交流進行取長補短，有效促了進本學科研究的深入和發展。

在國內學術會議承辦與組織方面，我校水工結構工程學科受中國水利學會委托承辦了2005年中國水利學會青年科技論壇(2005.7)，主辦了“中國水問題論壇第三屆學術研討會”（2005.12），受中國巖石力學與工程學會的委托，主辦了“第七次中國巖石力學與工程學術大會”（2002.09），與西安交通大學合辦了“第五屆中國青年巖土力學與工程學術大會”（2005.10）等全國性學術會議8次。

2001年以來，本學科先后邀請了國內外50多位院士、著名學者來校訪問交流。其中有：奧地利國家電力公司壩工部主任G.Zenz博士、國際巖石力學與壩工著名專家R.Zimmerman教授，國際巖石力學與地下工程

36.2 本學科點相關學科支撐情況簡介

多年來，水工結構工程學科與我校國家重點學科水文學及水資源，省級重點學科水力學及河流動力學、巖土工程、水利水電工程，以及結構工程、防災減災與工程防護等學科在教學與科研等方面相互支撐、共同發展，根據水利水電工程建設需要和技術發展的新趨勢，積極拓寬學科領域的交叉與融合，瞄準學科發展前沿，探索學科建設與發展的新途徑，有力促進了我校水工結構學科的發展。

6.3 本學科點資金投入和使用情況

地處經濟相對落后的西北地區，我校水工結構工程學科在經費十分有限的條件下，發揚“自力更生，艱苦奮斗”精神，先后投入學科基礎設施建設經費1080萬元，其中國家投入500萬元，主管部門投入200萬元，地方政府投入100萬元，學校自籌280萬元。其使用情況具體為：各研究方向學術梯隊建設120萬元，人才培養72萬元，設備儀器購置550萬元，實驗室更新改造260萬元，學術會議與學術交流78萬元。

第二篇：水工結構工程

水工結構工程（081503）

學科門類：工學（08）一級學科：水利工程（0815）

河海大學水工結構工程學科是國家重點學科，設有國家“長江學者獎勵計劃”特聘教授崗位。學科是我國同類專業中建立最早、培養學生最多的學科之一，1981年獲博士學位授予權，1990年建立博士后流動站，2001年成立教育部水利水電工程安全工程研究中心。學科現有博導8人，教授16人。

學科服務于水利、巖土、交通、建筑、市政等工程建設，已形成了水工結構安全工程、高壩及地基的分析理論與現代試驗技術、水工結構的現代設計計算理論與方法、高邊坡與地下工程、大型水閘與船閘及輸水結構、水工混凝土結構及新材料等具有顯著特色的多個研究方向，涵蓋了本學科的主要研究領域。先后承擔并完成了許多自然科學基金、國家科技攻關等高水平研究任務以及一大批國家重點水利水電工程的科研項目，取得了大量科研成果及顯著的社會和經濟效益，先后獲得國家科技進步特等獎等省部級以上科技獎73項，國家發明專利1項。出版教材、專著40多部，發表高質量學術論文1200余篇，并獲得全國高等學校優秀教材特等獎等多項教材獎和教學成果獎。

一、培養目標

本學科專業培養水工結構工程方面的高層次人才，具有堅實寬廣的基礎理論，系統深入的專門知識及必要的工程實踐知識，能夠勝任高等教育、科學研究或大型工程技術研發與管理等方面工作。能熟練閱讀本專業外文資料，具有一定的外文寫作能力和進行國際學術交流能力。掌握學科研究前沿動態；能熟練應用現代基礎理論和先進的計算方法和實驗技術手段開展卓有成效的研究工作，具有解決水利工程中重大工程技術問題的能力。

二、主要研究方向

1、高壩及地基的分析理論、安全監控與現代試驗技術

2、水工結構的現代設計計算理論與方法

3、高邊坡及地下工程

4、大型水閘、船閘及輸水結構

5、水工混凝土結構及新材料研究

第三篇：國家重點學科《材料加工工程》簡介

國家重點學科《材料加工工程》簡介

學科名稱：材料加工工程 學科代碼：080503

一、學科帶頭人簡介

材料科學與工程首席學科帶頭人：許并社 教授

許并社：男，1955年12月生，教授，工學博士，博士生導師，2000年國家杰出青年基金獲得者。1994年3月獲日本東京大學工學博士學位，1994年4月在日本科學技術振興事業團做博士后和研究員工作。現任太原理工大學副校長，兼任新材料界面科學與工程教育部重點實驗室主任，山西省材料界面重點實驗室主任、山西省新材料工程技術研究中心主任，太原理工大學—富士康材料研發中心主任，同時兼任中國電子顯微鏡學會、中國材料研究學會等學術團體常務理事和理事，《電子顯微學報》、《復合材料學報》、《新型炭材料》、《金屬熱處理》等雜志編委會委員。

作為學科帶頭人，主要從事納米碳功能材料、光電材料、納米復合功能材料和材料界面結構計算模擬等科研工作。先后承擔有國家“973計劃”項目、科技部國際科技合作項目、國家自然科學基金重大基礎研究計劃納米專項、國家杰出青年基金、國家自然科學基金中日國際合作項目等國家、省部級以上課題40余項, 并承擔納米SiO2、Al2O3、納米光電材料等高水平科研成果的產業轉化工程。近年來在國內外學術刊物和重大國際學術會議上發表論文近500篇，被SCI、EI、ISTP三大索引收錄和被他人引用200余篇次；申請和授權多國專利100余項；被國際有關科技報報道過的研究成果6項；著書10部。1999年、2002年、2004年、2006年先后六次獲省部級獎勵，其中獲山西省科學技術一等獎1項。先后榮獲全國回國留學人員先進個人、山西省五一勞動獎章和十佳中青年優秀科技工作者等多項國家及省部級個人榮譽獎勵。2004年，入選山西省高等學校中青年拔尖創新人才支持計劃，2005年, 他所領導的科研團隊獲山西省高等學校優秀創新團隊。2006年成為國務院享受政府特殊津貼的專家，2007年榮獲中國僑聯第二屆歸僑僑眷創業成果交流會“科技創新人才獎”。

材料加工工程學科帶頭人：王文先 教授

王文先：男，1963年12月生，教授，工學博士，博士生導師。1984年8月畢業于太原工學院焊接工藝與設備專業，獲學士學位；1989年8月畢業于太原工業大學材料加工系，獲碩士學位；2002年8月畢業于天津大學材料科學與工程學院，獲博士學位；2002年10月至2004年10月天津大學機械學院博士后研究人員；2005年5月至2007年9月太原理工大學材料學院二站博士后研究人員。現任材料科學與工程學院材料加工工程系主任，兼任中國焊接學會理事，山西省焊接學會理事長，山西省無損檢測學會副理事長，山西省焊接職工技術協會副理事長。為國際焊接工程師。近年來主持和參加國家自然科學基金資助項目3項，主持省部級自然科學基金資助項目2項，參加2項；橫向科研項目20余項。發表第一作者科研論文50余篇,其中20余篇被SCI、EI、ISTP收錄；獲天津市（省部級）自然科學獎一等獎1項；山西省科技進步二等獎1項，申請國家發明專利8項、獲授權專利7項；省級鑒定成果4項；書籍3本。獲山西省教學成果獎二等獎1項，三等獎1項。2005年獲得太原理工大學富士康獎教金，2007獲得山西省“三育人”優秀教師，2008年獲得太原市科技明星榮譽。

材料加工工程學科帶頭人：唐賓 教授

唐賓：男，1964年2月生，教授，工學博士，博士生導師。1985年太原工學院材料系本科畢業并留校表面所從事科研工作；1995年北京科技大學材料系獲碩士學位；1998年西安交通大學材料學院獲博士學位，2002年至2003年在比利時魯汶大學（Katholieke Universiteit Leuven）材料系（MTM）從事薄膜力學性能方面的博士后研究。現任太原理工大學表面工程研究所所長，兼任中國電工技術學會電子束離子束分會委員，中國機械工程學會材料分會委員。近年來，在離子滲/鍍金屬、無氫離子滲碳滲氮等工藝及其對耐蝕和抗高溫氧化、摩擦磨損性能方面進行了一些探索性研究工作。先后承擔和完成科技部863高技術計劃項目2項，國家自然科學基金項目2項。在國家自然科學基金及863項目的大力資助下分別研究了離子注入、IBED對軸承鋼及鈦合金摩擦學、電化學性能及膜基結合強度的影響，其中IBED CrN、Cu-Ni-In及MoS2等耐磨減摩鍍層的研究在國內外產生良好反應，部分研究結果已得到應用。獲2005年陜西省科學技術二等獎1項，在國內外主要刊物上發表學術論文80余篇，其中SCI收錄33篇，EI收錄50篇。2001年被評為“山西省優秀研究生指導教師”，2004年被評為“山西省高等學校青年學術帶頭人”，2008年被評為“山西省中青年拔尖創新人才”。

二、學科研究方向簡介

材料加工工程是材料科學與工程三個二級學科之一，是研究納米材料加工、材料表面改性、傳統材料加工新技術及新材料等的應用技術學科。主要研究方向如下：

1、納米復合功能材料的合成及加工

本研究方向以“電致發光材料及其產品，納米抗菌功能材料的制備、抗菌機理，納米碳功能材料和納米晶塊體材料的制備與性能”為主要研究內容，從材料的制備、結構表征、性能測試著手，解決材料中的物理化學問題，探討各種材料的制備和功能機理，實現材料的功能化，進而使材料在各個領域得到廣泛應用。

2、等離子表面冶金新技術 本研究方向以“鋼鐵材料等離子表面冶金及性能，鈦合金表面改性及性能和薄膜制備及性能等”為主要研究內容。利用當今先進的真空等離子合金化及離子束增強沉積等表面改性技術，在金屬表面制備擴散層及薄膜改性層。研究表面改性層的組織結構及其性能，包括摩擦學性能、薄膜/基體結合強度、高溫氧化性能、電化學性能等，了解不同金屬材料適用的表面改性方法及其適用條件，探索金屬材料改性層組織結構和性能之間的相關聯系。

3、高強度輕合金制備及加工

本研究方向以“高品質鎂鋁合金的產業化，高強度鎂合金，耐高溫鈦鋁基合金，納米晶高強度輕合金及其復合材料”為主要研究內容，在輕質高強度合金制備及加工方面進行理論分析及產業化的研究；采用等通道彎角擠壓新技術，結合高分辨透射電子顯微分析技術開展對納米晶高強度輕合金及其復合材料的制備、加工、結構分析、形成機理及性能測試方面的研究，獲得性能優異的納米晶輕合金及其復合材料；通過對TiAl基合金的滲硅處理, 獲得優異的抗高溫循環氧化性能。

三、學科近幾年取得的主要成績

材料加工工程學科于1986年獲得碩士學位授予權，1998年獲得博士學位授予權，2001年批準為國家重點學科，2003年獲準在材料科學與工程一級學科設置博士后科研流動站。本學科現有教授22人，副教授29人，其中博士生導師8人。現已培養博士研究生24人，碩士研究生260人。在讀博士研究生54人，碩士研究生157人。本學科先后承擔有國家“973”計劃項目(重油殘渣高附加值利用新途徑的探索)1項、國家“863”專項子課題（超超臨界汽輪機葉片材料表面改性技術研究、表面高性能鈦合金的制備與性能研究）2項，科技部國際科技合作項目（碳納米材料修飾與功能化）1項，國家自然科學基金重大研究計劃項目（納米洋蔥狀富勒烯/金屬插嵌物的物理與化學問題研究）1項，國家杰出青年基金（低溫下洋蔥狀富勒烯物質的宏量制備與物性研究）1項，國家自然科學基金國際合作項目（納米碳功能材料）1項，國家自然科學基金面上項目10項和省部級項目共計50余項，科研經費2500萬元。五年來，獲得山西省科學技術一等獎1項，山西省科技進步二等獎5項、山西省科技進步三等獎3項。共發表論文700余篇，被SCI、EI、ISTP三大索引收錄、引用300余篇次，出版專著14部，申請和授權中、日、韓等多國專利100余項。

第四篇：水工結構專題課程總結

水工結構專題課程總結

邵朋昊2008150106

水工結構專題是基于水工建筑物的深化。雖然我們之前沒有對水工建筑物進行系統的學習，但是兩年水利知識的耳濡目染，使我們對水工建筑物有一定的感性認識。再經過本學期水工結構專題的學習，使原先的感性認識里帶有了一些理性認識。現在回想起來整個課程，還是可以發現自己學到了不少知識，可能不精，但終究有用。在這篇文章中，我將對自己學到的知識做個總結。

整個課程分為6個章節，分別講解了我國的水資源水能源概況及利用情況、三種壩型、邊坡設計和監測設計。整個課程其實也是一個壩從設計到施工再到監測管理的過程。以下是我對這個過程的理解和相關知識點的總結。

1.壩址及壩型的選擇

建壩主要用于防洪發電，因而需要壩具有很高的滯洪蓄洪能力。因此，壩址通常選在狹窄河谷，使壩具有較大的庫容、較長的庫區，也可以減少工程量。但是，為了布置河床式溢洪道、壩后式水電廠房和通航船閘，有時也選擇在比較寬的河谷建壩，如三峽大壩。

有三種壩型：重力壩、拱壩、土石壩，根據其剖面形狀或內部構造的不同又可以細分。壩型依靠壩址的地理特點(巖層)選擇。

① 重力壩由于壩體重量大，水平水壓力大，一般應修建在堅硬完整、抗滲性能好、無難于處理的斷層的基巖上。

② 拱壩由于其特殊的受力原理，要求壩址處的河谷狹窄、河谷左右兩岸大致對稱、河谷平面形狀向下游收縮，同時要求壩肩巖體完整堅硬，沒有大的斷裂構造和軟弱夾層，耐風化、滲透性小。

③ 土石壩一般是就地取材。高山峽谷覆蓋層很厚時，宜修建土石壩。我國土石壩占所有已建壩總數的90%。

2.壩的設計

壩型確定后，需要進行壩的設計。壩的設計原則就是安全經濟、施工方便。壩的設計最終要獲得壩的具體尺寸，設計內容中應力計算、地基處理設計、穩定計算、監測設計尤為重要。

① 重力壩的應力分析。重力壩主要受到以下荷載。壩體及壩上永久設備的自重；上、下游壩面上的靜水壓力；揚壓力;溢流壩反弧段上的動水壓力;冰壓力；浪壓力；泥沙壓力；地震荷載，包括地震慣性力、地震動水壓力和地震動土壓力；由于建筑材料的體積變形（由溫度和干濕所引起的伸縮變形）受到約束所引起的荷載；其他荷載，包括風壓力、雪壓力、船舶的纜繩拉力和靠船撞擊力、運輸車輛、貨物、起重機和人群等的臨時荷載以及爆炸引起的氣浪力等。

② 拱壩的地基處理，主要步驟如下。壩基開挖；固結灌漿、接觸灌漿、防滲帷幕灌漿；壩基排水；斷層破碎帶和軟弱夾層的處理；預應力錨固地基；巖溶處理。

③ 土石壩的防滲設計。主要是一些防滲體的應用，如土質心墻、土質斜墻、斜心墻、粘土鋪蓋、瀝青混凝土或鋼筋混凝土防滲體。

3.施工

邊坡設計是施工過程中的一個重要環節。

① 重力壩壩體材料分析。由于各部分工作條件不同，對材料性能指標的要求也不同。為了節約和合理使用水泥，通常需要對壩體材料分區：

1區：上下游水位以上壩體表層混凝土，以抗凍性能控制。

2區：上下游水位變化區的壩體表層混凝土，以抗凍性能控制。

3區：上、下游最低水位以下壩體表層混凝土，以抗滲性能控制。

4區：壩基部位混凝土，以強度性能控制。

5區：壩體內部混凝土，以強度性能控制。

6區：有抗沖刷要求部位的混凝土（例如溢流面，泄水孔，導墻和閘墩等），以抗沖刷性能控制。

② 治坡先治水。邊坡的滲流問題。地表排水：截水溝、坡面防滲、排水溝；地下排水：排水平洞、排水鉆孔。數學模型：等效連續介質模型；裂隙網絡模型；裂隙孔隙介質模型。

4.監測

監測是通過儀器監測或巡視檢查對建筑物（如大壩、溢洪道、水閘、隧洞、地下洞室、電站建筑物、渡槽、橋梁等）主體結構、地基基礎、兩岸邊坡、相關設施以及周圍環境所作的測量及觀察。

① 監測的作用

⑴ 監視工程安全可以及時獲取第一手資料，評價水工建筑物的安全狀況，實現對工程的在線、實時安全監控，為實施安全預警和制定應急預案提供基礎。

⑵ 服務工程效益可以及時了解和掌握水工建筑物的工作性態，發現工程的異常跡象，制定工程的控制運行計劃和維護改造措施，為充分發揮工程經濟效益提供技術服務和安全保障。

⑶ 檢驗設計、指導施工、研究機理可以認識監測效應量的變化規律，對基本理論、設計方法、計算參數等作出驗證，對施工措施、材料性能、工程質量等作出驗證，對破壞機理進行探索。

② 監測項目

⑴ 儀器監測是指在水工建筑物表面安裝或內部埋設相關的監測設備或儀器，以獲取監測數據。

⑵ 巡視檢查是指通過目視或利用簡單的儀器或工具，對水工建筑物進行的大范圍檢查。巡視檢查分為日常巡視檢查、巡視檢查和特別巡視檢查三類。

③ 監測技術

⑴ 變形監測。主要包括水平位移監測、垂直位移監測、接縫開合度監測、基巖變形監測、土體固結監測等。

⑵ 滲流監測。主要包括滲透壓力監測和滲流量監測。

⑶ 應力監測。是對溫度監測、應力應變監測、壓應力監測、土壓力監測、鋼筋應力監測、荷載監測等與應力有關的監測項目的統稱。

通過這門課程，我意識到建壩是一個復雜的高科技含量的過程。其中用到的有限元法等分析方法讓人耳目一新。雖然了解的只是皮毛，但聊勝于無。

第五篇：建筑結構 水工鋼筋混凝土結構

1、維修加固鋼筋混凝土的方法？

增大截面加固法：用同種材料加大構件截面面積，提高承載力

外粘型鋼加固法：在混凝土構件四周粘貼型鋼，顯著提高承載力

預應力加固法：采用外加預應力的鋼拉桿或撐桿，使加固與卸載合二為一

增設支點加固法;增設支點減小結構構件的計算跨度或變形，改變傳力途徑

粘貼鋼板和纖維復合材料: 在混凝土表面用結構膠粘貼鋼板或纖維復合材料，提高承載力

2、輕質高強的材料有哪些？

答：新型巖棉板、酚醛板、泡沫玻璃板建筑材料是區別于傳統的磚瓦、灰砂石等建材的建筑材料新品種，包括的品種和門類很多。從功能上分，有墻體材料、裝飾材料、門窗材料、保溫材料、防水材料、粘結和密封材料，以及與其配套的各種五金件、塑料件及各種輔助材料等。

3、預防構件裂縫的其他措施？

選用水化熱低的水泥，非活性骨料，選用級配優良、含泥量低的砂、石骨料。

大體積混凝土施工采取合理分層、分塊、分縫措施。科學確定配合比，摻加減水劑，控制水泥用量，減小水化熱。澆筑時加強振搗，提高密實度，可采用二次振搗。及時抹壓表面，加強養護，適當延長養護時間。安排合理的拆模時間及順序。

葛洲壩水利樞紐它位于中國湖北省宜昌市境內的長江三峽末端河段上，距離長江三峽出口南津關下游2.3公里。它是長江上第一座大型水電站，也是世界上最大的低水頭大流量、徑流式水電站。1971年5月開工興建，1972年12月停工，1974年10月復工，1988年12月全部竣工。壩型為閘壩，最大壩高47米，總庫容15.8億立方米。總裝機容量271.5萬千瓦，其中二江水電站安裝2臺17萬千瓦和5臺12.5萬千瓦機組；大江水電站安裝14臺12.5萬千瓦機組。年均發電量140億千瓦時。首臺17萬千瓦機組于1981年7月30日投入運行。[1] 葛洲壩工程具有發電、改善航道等綜合效益。電站裝機容量271.5萬千瓦，單獨運行時保證出力76.8萬千瓦，年發電量157億千瓦·時（三峽工程建成以后保證出力可提高到158萬~194萬千瓦，年發電量可提高到161億千瓦·時）。電站以500千伏和220千伏輸電線路并入華中電網，并通過500千伏直流輸電線路向距離1000公里的上海輸電120萬千瓦。庫區回水110～180公里，使川江航運條件得到改善。水庫總庫容15.8億立方米，由于受航運限制；2013年無調洪削峰作用。三峽工程建成后，可對三峽工程因調洪下泄不均勻流量起反調節作用，有反調節庫容8500萬立方米。[2] 云南小灣水電站

中國水電建設史上建設規模僅次于長江三峽電站工程、設計裝機容量四百二十萬千瓦、年發電量一百九十億千瓦時的小灣水電站今天（25日）中午12：30實現并網發電。

云南小灣水電站位于云南省大理白族自治州南澗縣和臨滄地區風慶縣交界處，是瀾滄江上的第三座梯級電站，總投資超過400億元，歷時10年時間建設。據中國華能集團公司副總經理那希志介紹，小灣工程壩高294.5米，是世界首座300M級混凝土雙曲拱壩。其規模之大、施工難度以及運用的技術之多，均屬世界之最。

作為西部大開發和“西電東送”工程的重要建設項目，小灣水電站以發電為主，兼有防洪、灌溉、攔沙及航運等綜合利用效益，是具有多年調節性能的龍頭水庫，可以極大改善云南水電站群的調節性能，提高水電站枯期保證出力和電量，使枯期和汛期電量趨于平衡。小灣水電站在保證發電的同時，還可調節下游已建、在建和擬建中的漫灣、大朝山、景洪等多座電站的汛期和枯期發電用水。

哈利法塔（阿拉伯文：??? ??????，拉丁化：burj khalifah?，英文：Khalīfa tower），原名迪拜塔，又稱迪拜大廈或比斯迪拜塔，是世界第一高樓與人工構造物。哈利法塔高828米，樓層總數162層，造價15億美元，大廈本身的修建耗資至少10億美元，還不包括其內部大型購物中心、湖泊和稍矮的塔樓群的修筑費用。哈利法塔總共使用33萬立方米混凝土、6.2萬噸強化鋼筋，14.2萬平方米玻璃。為了修建哈利法塔，共調用了大約4000名工人和100臺起重機，把混凝土垂直泵上逾606米的地方，打破上海環球金融中心大廈建造時的492米紀錄。大廈內設有56部升降機，速度最高達17.4米/秒，另外還有雙層的觀光升降機，每次最多可載42人。哈利法塔始建于2004年，當地時間2010年1月4日晚，迪拜酋長穆罕默德·本·拉希德·阿勒馬克圖姆揭開被稱為“世界第一高樓”的“迪拜塔”紀念碑上的帷幕，宣告這座建筑正式落成，并將其更名為“哈利法塔”。

加拿大國家電視塔（the CN Tower）又譯加拿大國家塔、西恩塔，位于加拿大安大略省多倫多。1995年，被美國土木工程協會（英文：American Society of Civil Engineers）收入世界七大工程奇跡，同時是世界名塔聯盟（英文：World Federation of Great Towers）的成員

mitre gate 左右兩扇門葉分別繞水道邊壁內的垂直門軸旋轉，關閉水道時，俯視形成“人”字形狀的閘門。mitre gate 左右兩扇門葉分別繞水道邊壁內的垂直門軸旋轉，關閉水道時，俯視形成“人”字形狀的閘門。人字閘工作時，兩扇門葉構成三鉸拱以承受水壓力；水道開時，兩扇門葉位于邊壁的門龕內，不承受水壓力，處非工作狀態。人字閘門一般只能承受單向水壓力，而只能在上、下游水位相等，靜水狀況下操作運行，最用于通航河道的船閘，作為工作閘門布置在上、下閘首。

水建16149 16020134907 王旭明