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控制结构湖北省重点实验室

发布者:admin         发布时间:2009-03-19 19:14         浏览次数:

    华中科技大学控制结构湖北省重点实验室在我国结构振动控制、健康监测以及工程管理信息化领域占有重要学术地位。该重点实验室的建立对我国控制结构领域的发展有重要意义,尤其是在结构振动控制、结构健康监测与结构信息化管理等方面将发挥重要作用。该实验室具备坚实的研究基础,具有学术造诣较高的学术带头人和一支结构合理、学术水平高的研究队伍,朱宏平教授担任实验室主任、李黎教授、金文成教授为副主任,包括1名院士,14名教授的实验室固定在编研究人员的研究团队, 具有较好的实验设备和研究设施,为实现该实验室建设目标创造了良好的条件。
   该重点实验室有四个研究中心,分别为“控制结构基础理论研究中心”、“控制结构智能监测研究中心”、“控制结构智能保护研究中心”、“控制结构信息化技术研究中心”。独立的办公用房面积:800平方米,实验用房面积:3000平方米,资料室用房面积:150平方米,实验室仪器设备价值约3000余万元人民币,实验室资料室图书共计 17476册,其中外文图书1182册,中文期刊196种,外文期刊 10种,影像资料141件。
   在科学与教学研究以及社会服务方面,形成了自己的特色,在“建筑物隔震成套技术”、“工程施工与管理集成关键技术”、“工程结构损伤检测集成系统”、“桥梁与隧道工程关键技术”等方面取得了国际先进、部分国际领先的科研成果。2006年以来,实到科研经费超过5000万,其中纵向科研经费超过1500万;共发表论文400余篇,其中SCI检索40余篇,EI检索150余篇,ISTP检索30余篇。2001年以来获国家科技进步二等奖3项,省部级科技进步一等奖3项,省部级自然科学与科技进步二、三等奖8项。主要研究方向及取得的成果为:
   (1) 工程结构隔震、消能减振及主动控制
   形成了一套“建筑隔震成套技术”,即从理论研究、相关产品研制及其工业化生产技术研究,一直到建立起便于推广应用的设计规范(国家标准)、产品标准和检测方法,并在国内建成了近50万平方米、涉及17个省市的隔震房屋工程。主持编制了我国第一个隔震和消能减震建筑的设计标准——GB50011-2001中的《隔震和消能减震设计》(国标)、以及《隔震建筑施工验收标准》(行标)、《建筑消能产品标准》(行标)和《隔震建筑设计分析软件》,参与编制了《隔震建筑构造图集》(行标)、《建筑隔震橡胶支座》产品标准(行标);研制出了我国第一个粘结型和无粘结型橡胶隔震支座、三维隔震系统以及四铅芯桥梁隔震支座;首次在大跨度桥梁结构中成功地运用了基础隔震技术(澳凼大桥),并开展了多座橡胶支座隔震桥梁的试点工程研究。致力于大跨越输电塔振动控制和导地线微风振动控制的研究,已在多个大跨越输电塔中实施了振动控制方案,并正在对国家“十一五”重大项目100万伏、80万伏输电线路工程的振动控制进行研究。研究成果《建筑隔震成套技术》获2001年国家科技进步二等奖,《双层桥面无隔板预应力混凝土箱梁斜拉桥创新技术》获2007年国家科技进步二等奖。
   (2) 数字化施工集成关键技术及其应用
   提出了工程集成建设(CIC)体系结构,研究构建了工程施工集成关键技术,包括:基于专家知识的智能集成网络计划技术;基于软总线的质量集成控制异构平台构建技术,基于Web Service的协同成本控制工作流技术;基于专家系统的设备接口技术等成果。在该方向上,经过多年的发展,逐步形成了自己的优势。研究成果“数字轨道交通工程集成建设关键技术及应用”获2006年国家科技进步二等奖,“三峡工程塔带机及供料线施工系统关键技术研究”获2002年湖北省科技进步一等奖,“上海正大商业广场施工虚拟仿真系统”获2002年中建总公司科技进步一等奖。
   (3) 工程结构损伤检测、健康评估与修复处理
   实现了基于短时傅立叶变换的模态参数识别技术,从而解决了基于传统傅立叶变换的模态参数识别技术精度较差的缺点;首次提出并实现了基于数字摄影测量技术和图像处理技术的结构动态位移监测系统,成功地实现了土木工程结构位移测量的高精度、低成本和操作的简便性;首次提出并实现了大型复杂土木工程结构损伤识别的两步法,即利用首次提出的一阶振型斜率改变或节点静态位移曲率置信因子进行结构损伤定位,再在确定的损伤区域内利用智能技术进行损伤定量。取得的成果已在湖北、河南、广东、福建等省的60多个工程结构中得到了应用。近5年发表论文150余篇,其中SCI检索15篇、EI检索40余篇。研究成果“特大型施工机械安全、诊断与优化研究”获2004年国家科技进步二等奖,“基于动静态测量参数的土木工程结构损伤集成技术”获2006年湖北省科技进步一等奖。
   (4) 混凝土结构的耐久性及其绿色混凝土技术
   研究了混凝土结构抗腐蚀机理,重点研究了冻融条件下混凝土损伤演变规律,考虑了高性能混凝土在盐溶液中的抗冻性能,建立了混凝土中钢筋锈蚀速率的预测模型;系统地研究了高性能再生骨料混凝土的微观结构、基本力学性能、破坏机理、计算分析方法以及工程应用的可行性等关键问题;系统地研究绿色施工相关过程控制技术和管理模式,有效控制由于施工引起的大气污染、土壤污染、噪声影响、水污染、光污染以及对场地周边区域的影响,实现了节能、节水、节材和资源的高效利用。近5年在该方向发表论文150余篇,其中SCI检索7篇、EI检索30余篇。研究成果“高速公路水泥混凝土路面沥青加铺层关键技术研究”获2005年湖北省科技进步二等奖和“沪宁高速公路扩建工程路基拼接设计与施工技术研究”获2006年江苏省科技进步二等奖。
   (5) 结构工程中的数值计算方法与虚拟仿真技术
   首次提出并实现了边界配置法和奇异杂交边界点方法,成功地解决了有限元方法中网格生成困难的问题,并成功应用到断裂问题、弹性地基板动力问题、三维弹性问题以及弹塑性问题等分析中,取得了很好的效果。提出的工程结构虚拟仿真计算技术,对实际工程问题进行较为完善的数学物理描述,通过建立相应的数学分析模型并对其进行数值求解,得到工程结构实施和运营过程中各种物理量的变化规律。该成果已经成功地在20多个实际工程中得到应用,取得了显著的效果。近5年来发表论文130余篇,其中被SCI收录15篇,EI收录20余篇,研究成果“拱桥连拱计算”获2001年中国高校自然科学二等奖,“桥梁车辆冲击系数反应谱的研究”获2005年湖北省科技进步三等奖。