安徽建筑大学土木工程学院结构工程系介绍

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安徽建筑大学土木工程学院结构工程系介绍正文

一、学科简介
本学科拥有硕士学位授予权。现有教授12人、副教授15人，博士生导师3人，硕士生导师20人，具有博士学位16人。教师队伍中有安徽省学术与技术带头人1名、安徽省高校学科带头人培养对象2人、安徽省教学名师1人，1人享受国务院特殊津贴、1人享受安徽省政府特殊津贴。
近五年，主持国家科技支撑计划课题、国家自然科学基金以及各类省（部）级课题30项，获科研经费约900万元。承担各类横向课题50余项，获研究经费近1000万元。发表论文300余篇，其中SCI、EI、ISTP收录50余篇，出版专著和省级规划教材12部。获得国家科学技术进步二等奖1项，省（部）级科学技术一等奖1项、二等奖2项、三等奖2项；国家级教学成果二等奖1项，安徽省教学成果特等奖1项、一等奖1项、二等奖2项、三等奖2项。
学科依托建筑结构与地下工程安徽省重点实验室等科研平台，开展科学研究、研究生培养和社会服务等工作。
二、主要研究方向
1、地下结构计算理论与施工技术
（1）针对我国黄淮地区矿井建设冲积层深厚、工程地质复杂、建井技术难度大等工程实际，运用多学科交叉理论，研究适应深厚冲积层（600m以深）新型高强冻结井和钻井井壁结构形式和设计理论；基于工程结构概率极限状态设计理论，构建符合矿井井壁结构受力特点的设计理论体系。
（2）长期开展了包括井壁破裂机理、井筒预防与治理技术等研究。揭示了沉降地层井筒破裂机理，创新了破损井筒修复治理技术。
（3）考虑多因素作用，建立具有普遍意义的地下工程结构安全度计算模型。针对城市建设地下工程不断增多的现状，研究复杂地质环境下城市地下工程的设计理论和施工技术。针对地下工程结构所特有的岩土与结构共同作用特点，围绕岩土参数不但具有随机性更具有模糊性的特点，提出新建和既有地下工程结构安全度评价实用计算方法。
2、高层、大跨度结构工程技术
（1）在复杂结构力学分析中建立一种新型的计算方法─有限元状态空间法，使计算结构力学、现代控制论和状态空间理论多门学科交叉、渗透共同发展。并为超高层与大跨度结构、复杂地基、结构非线性、地震动多输入与多输出等前沿科学技术问题提供应用基础理论。
（2）根据不同地基土的力学性态，建立多种地基模型的厚地基板弯曲理论和与上部结构相互作用的状态空间动力响应。针对超高层大楼的厚地基板受力特性，提出复合材料夹层地基板的应用设想和计算模式。
（3）应用子结构概念，考虑地基、基础与上部结构相互影响，通过状态转移矩阵，建立三维系统的状态空间描述，形成上部结构与地基基础静力和动力耦合作用的分析理论。
3、结构分析中的数值方法
（1）完成隐含、显式重新开始的辛 Lanczos 方法的程序设计；在辛框架下完成弹性力学边值问题奇异性分析的理论推导及其求解技艺，为Hamilton正则方程及其边值问题的求解提出一个辛算法。
（2）在辛框架下完成分形有限元的理论公式及其编程技术；以样条函数为插值函数将高阶偏微分方程组化为常微分方程组，用自主研究开发出的求解器求解，保持了较高的计算精度。
（3）研究计算力学理论与方法在工程结构分析中的应用，研究特种结构的数值分析方法和开发应用软件。
三、学科优势
1、深厚冲积层立井井壁结构理论计算与施工技术。在深厚冲积层立井建设领域，着力于井壁结构理论计算与施工技术研究，揭示了沉降地层井筒破裂机理，创新了破损井筒修复治理技术，成果在淮南、淮北、河南、徐州、兖州等黄淮地区新井建设和矿井生产中得到了成功应用并多次获奖。研究了人工冻结法温度场分布规律、冻胀、融沉机理，成功应用于润扬长江公路大桥和广州地铁三号线、上海地铁四号线等重大工程，取得一系列重要成果，处于国内领先水平。
2、复杂结构力学分析中的有限元状态空间法。研究超高层与大跨度结构等复杂结构问题，通过状态转移矩阵，建立三维系统的状态空间描述，形成上部结构与地基基础静力和动力耦合作用的分析理论。通过可视化技术处理大量的科学计算数据，动态、形象、直观地监控地震动的结构动力学行为，及时对某些复杂现象作出科学的解读、判断与决策。
3、超高层建筑结构与大跨度空间结构计算理论。通过弹塑性时程动力分析和静力弹塑性分析，发现结构的薄弱环节，揭示结构构件屈服、出现塑性铰和刚度退化等力学性能的过程。为超高层与大跨度空间结构等复杂结构、上部结构与地基的动力耦合作用等前沿技术问题提供基础理论和实用方法。
四、主要学术带头人
1、丁克伟教授
博士生导师，全国先进工作者、全国模范教师，安徽省高校学科带头人培养对象。近五年，承担省(部)级纵向科研项目9项；获各类奖项近10项，其中：国家教学成果二等奖1项，省（部）级科学技术二等奖1项、三等奖2项，安徽省优秀教学成果特等奖、二等奖各1项，安徽省科技成果奖5项；发表论文30余篇，被SCI、EI等收录15篇。
2、张伟林教授
博士生导师，安徽省教学名师。主要从事工程力学、建筑节能与减排技术、工程防灾与减灾技术的研究。近五年，承担国家级、省(部)级、企事业单位委托科研项目20项；拥有专利3项，获各类奖项10项，其中: 安徽省教学成果一等奖1项、二等奖1项，省（部）级科学技术二等奖1项、三等奖1项；主持编写地方行业规程1本。
3、沈小璞教授
博士生导师，国家一级注册结构工程师，安徽省建筑技术专家委员会委员。近五年，承担各类科研课题15项，其中，安徽省教育厅自然科学基金项目1项、安徽省自然科学基金项目1项；先后获得安徽省科学技术二等奖1项、安徽省高等学校优秀科技成果三等奖1项；发表论文30余篇。

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