产学研 人为本 见成效——记土木工程学院结构工程学科建设

1989年，结构工程学科在我校创建；2003年，结构工程专业获硕士学位授予权；2005年，获得桥梁与隧道工程、岩土工程和工程力学专业学位授予权；2007年结构工程以学术梯队水平高、结构合理，科研成果丰富在我校的重点学科建设中放发出其独特的光彩。

近三年，结构工程学科获湖南省科技进步一等奖2项（合作），国家自然基金、湖南省自然基金等纵向课题27项，科研经费92.2万元；横向课题58项，科研经费823.72万元。发表学术论文304篇，其中国外刊物13篇，国内知名刊物90篇，其中国外刊物13篇，国内知名刊物90篇，EI.SCI收录70余篇。申请发明专利2项，获得授权实用新型专利1项。这些成就的累积是本次结构工程学科申报博士点的重要基石。

产学研结合  推动学科建设

结构工程学科从1989年创建以来，通过多年的凝练，形成了稳定的研究方向。其主要研究方向为工程结构分析与施工控制、结构振动与控制、地下结构与地基基础等。在学科的建设中，土木人稳扎稳打，将产、学、研紧密地结合，通过科研带动教学，通过教育改革促进人才培养，用研究成果作最有力的发言。

最近三年多来结构分析与施工控制的研究在混凝土箱形梁多向预应力设计理论、抗剪强度、开裂原因分析等方面取得了新的进展，参加完成国家自然科学基金项目1项，先后完成沪杭高速公路黄盆溪大桥开裂原因分析等多项科研项目。箱形梁结构的空间的研究成果“异形钢-混凝土叠合板连续组合梁的研究和应用”于2002年获湖南省科技进步一等奖。“钢箱—混凝土组合截面梁新型组合结构”也先后完成了2座大跨度钢管混凝土拱桥的结构分析及湖南省教育厅项目“钢管混凝土柱节点的受力分析与试验研究”。在桥梁施工控制方面，采用结构分析理论、现代测试技术（全球定位、无线数据传输等）及数值仿真技术，完成了湘潭三大桥（斜拉桥）等施工监控项目。在结构长期性能研究方面，承担了“湘潭三大桥长期性能研究”项目，对大跨度结构长期变形、结构损伤开展了研究。

结构振动控制主要是通过采用被动、主动或半主动结构控制元件，大大提高结构的安全可靠度和延长结构使用寿命。而研究中的结构非线性振动特别是强非线性振动、结构振动控制特别是半主动控制是目前结构振动与振动控制研究的前沿和热点。在被动控制研究方面，对采用粘性阻尼器进行斜拉桥拉索被动控制、及垂度对超长斜拉索被动控制的影响等开展了深入研究。他们进行了大量的仿真分析，全面评估了MR阻尼器的减振效果，取得了一系列的研究成果，并成功应用于洞庭湖大桥拉索减振系统等实际工程中。经典摄动法是研究弱非线性问题的重要方法，但一般对于强非线性问题失效。针对这一问题，这一方向的带头人正在进行正则变量摄动法的改进，以及改进的经典摄动法在多自由度系统中应用的研究。研究成果以系列论文在《Journal of Sound and Vibration》等期刊发表。

结构工程的第三个方向便是以深基础开挖、公路及铁路路基等工程的填筑和地下工程为工程背景，着重在深基坑支护受力与变形的时空效应、加筋土挡土结构、隧道工程设计与施工优化这一方面的研究。通过建立四层深基坑支护方案模糊BP优选神经网络模型和DEA模型，从而为深基坑支护方案的优选提供了一种简便、有效的新方法。在这一方法的指导下成功完成的湖南省科技攻关项目“基坑开挖对周围建筑和地下管线的影响分析及解决措施研究”，达到了国内领先水平。在隧道工程设计与施工优化这一方面，通过隧道施工监控量测、相似模拟试验和有限元仿真分析，研究了隧道动态施工力学规律，揭示了隧道施工过程中，特别是偏压连拱隧道施工过程中围岩与支护结构的变形、受力机理及规律，为隧道施工工序优化提供理论指导。根据对衬砌结构所进行的现场动态测试，采用小波分析和动力有限元分析，揭示了高速列车通过隧道衬砌结构的动力响应特征，为列车提速后隧道设计与安全运营提供了理论依据。在湖南省交通厅项目“常张高速公路关口垭隧道信息化施工与监控量测关键技术研究”与湖南省教育厅项目“高速列车进入隧道时结构的动力响应研究”这些项目的施行中受到了一致好评。

以人为本  加强团队建设

在土木工程学院这支具有学历层次较高，职称、年龄、专业结构合理的师资队伍中，有教授11人，博士学位教师16人，硕士学位的教师29人。他们在学术上刻苦钻研，用自己的年华谱写了土木工程学院学科建设的华丽诗篇。他们在完成各类科研和技术服务活动的过程中，坚持树立品牌意识，高举湖南科技大学的旗帜，不求大，不求全、不求利润，只求好，只求业主满意，逐渐在行业中形成了影响。

工程结构分析与施工控制方向的学科建设领头人——钟新谷教授，现任土木工程学院院长，他于1997年12月毕业于长沙铁道学院土木建筑学院，获工学博士学位。2004年9月获“湖南省优秀教师”荣誉称号。在工作中，钟新谷教授既深入基础理论的研究，又致力于应用技术的开发。他带领着土木工程学院的科研人员们，完成了多项重大工程，获得了国家自然科学基金，取得数十项科研成果。他的论文《异形钢-混凝土叠合板连续组合梁的研究和应用》获得了湖南省科技进步一等奖。

主要研究结构振动与控制的王修勇教授于2002年毕业于中南大学土木建筑学院，获工学博士学位。他在国内外重要学术刊物上发表论文共15篇，获奖成果1项，目前承担项目共6项。其论文《斜拉桥拉索风雨振观测及其控制》获得了湖南省自然科学优秀学术论文二等奖。结构振动与控制方向现有教授3名，副教授3名，其中具有博士学位3名。近年来承担有国家自然科学基金1项，湖南省自然科学基金2项，湖南省教育厅重点项目1项，企业委托项目10余项。该方向拥有先进的动态数据采集系统、振动控制专用仪器等、ANSYS分析软件（研究版）、先进的结构试验中心，逐步拥有了培育研究生的良好条件。

从事研究地下结构与地基基础的高文华教授于1999年3月毕业于同济大学地下建筑与工程系，获工学博士学位。他于2002年成为湖南省普通高校学科带头人培养对象，主持了深基坑支护与边坡稳定性的研究。他的科研成果经中建五局现场应用后，不仅节约了投资，避免了因基坑开挖引起的周围建筑和地下管线的破坏而造成的直接经济损失，也避免了人身事故和民事纠纷。

一个学科的发展离不开整个团队的共同努力，对于结构工程这一学科更是如此。他们的团队从晨曦中走来，沐浴风雨，不断地加强和锻炼团队人的合作精神。不仅仅只是一个领头人在做学问，抓建设，更是整个团队在同心上下，青年骨干的成长更是让这个团队走向更加辉煌的道路。

服务社会  于发展中见成效

人才培养、科学研究、社会服务是当代高校的三大社会功能,而产学研的结合在土木工程学院得到了很好的体现，他们在科研中注重把研究成果运用到实践中来，解决实际问题，服务社会。

目前，结构试验中心拥有齐全的静动力加载设备和先进的静动力测试设备，具备良好的试验研究条件。近年来完成的重大横向科研项目了达到了40多项，如湘潭三大桥、四大桥施工控制、广东佛山平胜大桥节段试验、贵州六盘水麒麟特大型建筑群设计、江苏南通新江海河大桥施工监控、江西赣县供水系统关键技术研究、洛湛铁路永州段隧道施工超前预报等；学校委托管理工程检测中心目前已成为湖南知名工程质量检测企业。学院坚持积极为地方经济建设服务，服务范围由湘潭逐步走向全省，同时向广东、广西、湖北、贵州、江西、浙江、江苏、福建等省区辐射。由钟新谷教授领头的项目——湘潭湘江三大桥单列实验及施工控制，采用考虑徐变因素非线性有限元方法，对湘潭三大桥各施工过程进行了数字模拟，在各方配合下湘潭三大桥主跨合拢误差仅为5mm，由于施工监控指令准确、计算合理，为湘潭三大桥直接节约资金300万元。由高文华教授主持的深基坑支护与边坡稳定性的研究，据98年10月以来的统计数表明，运用本项目成果后，累计为公司新增利税420多万元，并为公司节约投资230多万元。该研究成果由于安全得到了保证，改善了公司的社会形象，社会效益十分显著。特别是近年来湖南省内所有重大交通基础设施建设中的技术服务和科研项目也均有土木工程学院的参与和贡献。

土木工程学院以崭新的姿态出现在本学术领域，他们以饱满的热情承担了广东省交通厅的大跨度预应力混凝土连续刚构（连续梁）桥箱梁开裂预防技术研究、承担湘潭四大桥主拱节段焊接应力及疲劳特性分析（钢管混凝土拱桥，主跨400米）等项目。由其主持的世界第一大跨度的斜拉拱桥施工监控项目亦是进展顺利。

长期以来土木工程学院着力培育优良的学风，努力提高人才培养质量不断扩大社会影响，在领导重视、广泛动员、强力推进下形成了全体教职工精心育人、全员参与、全面关心学生的良好氛围；树立以教师、学生为主体，坚持贯彻以人为本的管理理念；产学研结合服务地方经济建设、实现教学、科研、技术服务的良性互动。在现有的成果上勤思勤做，进一步提高办学层次，不断地向学科建设的更高峰挺进。