土木工程学科简介

  湖南工业大学土木工程学科始建于1979年,1994年开始招收首届本科生(建筑工程专业),2006年岩土工程学科和供热、供燃气、通风及空调工程学科获得硕士学位授予权,2010年获得"土木工程"一级学科,并确定为湖南工业大学重点学科和博士点建设学科计划,2011年被确立为湖南省重点(建设)学科。

  本学科在多年的发展历程中,始终主动适应围绕国家基本建设需要和湖南省两型社会建设要求,紧跟土木工程学科的发展步伐,积极服务学科发展和社会生产实践需要为目标,已形成具有一定影响与特色的6个研究方向:建筑环境数值模拟与建筑节能、软土地基加固技术与支挡结构、工程结构设计计算理论及应用、水质净化与水污染控制、特殊室内环境净化技术、绿色建筑与人居环境。支持本科专业4个(其中土木工程、建筑环境与设备工程为湖南省特色专业)。

  本学科现有研究人员50人,其中教授12人、副教授24人,有获得博士学位者19人、硕士生导师17人,有享受国务院特殊津贴1人,湖南省新世纪121人才工程第一层次入选者1人、第三层次入选者2人,湖南省科技领军人才1人,省级教学名师1人,省级学科带头人及其培养对象各1人,湖南省青年骨干教师7人,湖南省青年教学能手1人,在读博士研究生11人,有7人担任国家级学会理事和专业委员会委员。学科主要研究人员基本形成了一支结构合理、年富力强、发展趋势好、教学科研水平高、在本学科教学与科研第一线工作的师资队伍。

  本学科现拥有结构工程实验中心、土木工程专业实验室、建筑环境与设备工程实验中心、力学实验中心、市政工程实验室等,实验用房面积达8000m2,设备总值近3400万元,其中,省级平台3个— — 湖南工业大学力学实验中心(湖南省普通高等学校实践教学示范中心)、工业厂房污染治理及装备研发研究生培养创新基地(湖南省研究生培养创新基地)、供热供燃气通风及空调工程创新团队(中央财政支持地方高校发展专项资金人才培养和创新团队建设项目)。同时,本学科与上海彩耀新能源有限公司合作建立了新能源技术与设备研发中心,国家热载体加热技术研发中心也落户我院。同时,成立了湖南工业大学建筑设计研究院、湖南工业大学检测中心、湖南工业大学司法鉴定中心等多个产学研平台,所有这些为人才培养搭建了坚实的平台,提供了良好的研究环境。

  学科十分注重科学研究,近5年来,本学科成员先后承担了国家科技支撑计划项目1项、国家自然科学基金12项、国家机关办公建筑和大型公共建筑节能监管体系建设项目1项、住建部研究开发项目1项、国家教育规划课题1项、湖南省科技重大专项1项、省自然科学基金10项,其它纵向研究课题近30项,科研经费近3000万元; 获湖南省自然科学一等奖等省部级奖励7项; 获国家发明专利6项; 发表论文近600篇,其中三大检索论文128篇; 出版学术专著5部,参编国家规程1部; 出版教材11部,其中"十一五"规划教材5部; 获省部级教学成果一、二、三等奖各1项。此外,本学科研究人员每年还承担株洲市基础建设技术需咨询项目约30项,为地方经济建设的发展和人们生活环境的改善做出了积极贡献,受到了各级政府的表彰和奖励。

  本学科十分重视对外交流合作。近3年来,先后邀请了University of Arizona、University of Kansas、University of Sydney、Nanyang Technological University、The University of Hong Kong、Aalborg Universitet、Technical University of Denmark等国内外多名土木工程学科的知名教授来校讲学。同时,本学科的广大教师也积极参与学术交流,先后举办或协办国际国内学术会议10次,多人次到University of Tokyo、Technische Universitaet Mü nchen、University of New South Wales等国外名校进行中短期的学术交流与合作。先后与凯天环保科技股份有限公司、江苏华东地质建设集团有限公司及上海彩耀新能源有限公司等13家企业建立了密切的产学研合作关系。

  土木工程学科研究研究方向

  建筑环境数值模拟与建筑节能

  1、高大空间污染物节能控制及净化技术:基于模型试验与CFD技术,研究了三维紊流及污染气流控制与高大空间的冷热气流分层规律的计算机仿真和优化设计方法,达到节能环保的双重目标,并开发了具有自主知识产权的FFSV3.0流体流动仿真与可视化软件等系列化成果;

  2、暖通空调设备内气流组织的流体流动规律研究:主要针对传统的模型、模拟方法对复杂工况下的流体流动传热传质状况的分析与实际情况相差较大的学术难题,应用CFD技术对气流组织机理进行研究,开辟了解决该问题的新途径,提出了热负荷理论分析计算和系统设备配套设计方法;

  3、动态热舒适研究:以建筑室内动态热舒适为研究对象,提出了室内热舒适动态评价方法;

  4、封闭空间内传热传质机理分析:利用CFD技术,对复杂空间内传热传质机理进行分析,对热谐振现象、强化传热传质影响因素、污染物发生过程反演等进行研究。

  软土地基加固技术与支挡结构

  1、软土地基加固技术:基于大比例模型试验,研究了复合地基承载及沉降机理、沉降控制技术、地基与基础之间的减震与隔震措施,提出了软土地基加固新技术及桩– 土共同作用的分析方法;

  2、支挡结构理论及应用研究:基于大比例模型试验,研究了锚固边坡的累积效应、动力响应、应变累积的土动力特性模型和土的回滞本构模型,提出了支挡结构与土动力相互作用的分析方法;

  3、特殊土的力学性能及桩– 土相互作用分析:基于大比例模型试验及膨胀土的性能试验,研究了膨胀土的性能、固结及流变特性,提出了膨胀土中桩– 土相互作用的分析方法。

  工程结构设计计算理论及应用

  1、砼结构加固新技术的理论与应用研究:基于大比例模型试验,研究了高性能水泥复合砂浆钢筋网薄层加固钢筋砼结构的增强机理、抗震和耐高温性能、本构模型、加固层应变滞后程度对加固构件性能的影响规律,提出了加固设计计算方法及施工方案;

  2、结构-地基相互作用理论及应用研究:基于野外1:2大比例尺模型实验和室内1:4可变刚度框架模型试验及地基土的循环单剪试验,研究了考虑应变累积和固结压力影响的非线性动力模型及能反映土体耗能性的基于阻尼的边界面本构模型、土— 结构动力相互作用体系中土的非线性对上部结构地震反应的影响,提出了岩土减震、隔震新方案;

  3、计算结构力学及应用:基于数值模拟,研究了结构塑性极限与安定、动力弹塑性分析、已有建筑物或构筑物的安全评定、结构与岩土工程材料性质参数识别等热点问题,开发了相应的比例边界有限元程序。

  水质净化与水污染控制

  1、水质净化与水污染控制:基于两相流理论及二次流原理和流体力化学效应,研究了污染物或杂质在流体中(尤其是在二次流中)的运动规律和沉降机理,研制了提高污染物或杂质去除效率为目的的工业净化装置和高效二次流沉降器,提出了迪恩涡二次流强化编织型中空纤维膜分离技术与湍流促进膜分离技术和膜分离系统的优化设计方法;

  2、土壤修复:主要以生物表面活性剂的研制及持久性有机污染物在环境中的行为及其降解机理与方法的研究为目标。通过先进的生物发酵技术和测试分析手段,对微生物的富集培养、发酵生产及提取等实验技术进行了较系统深入的研究,提出了提取生物表面活性剂鼠李糖脂的预处理-酸沉淀冷冻干燥法新工艺。

  室内空气品质及颗粒污染物控制

  1、室内空气品质控制:基于室内温湿度、气流分布及可吸入颗粒物迁移运动规律和特性,研究了置换通风、地板送风等非传统通风方式对改善室内空气品质、降低空调能耗的作用。通过实验和数值模拟,提出了模拟建筑风环境的简化方法;

  2、工业场所颗粒污染物控制:基于置换通风工业高大厂房强制通风时气流分布和颗粒物扩散分布规律和提高通风除尘效率及降低能耗途径的研究,提出了置换通风整体机械加工除尘空调厂房、粘胶纺织厂、有色冶炼厂房通风空调系统的优化设计方法。

  绿色建筑与人居环境

  1、绿色建筑理论与应用研究:基于人、建筑和自然环境的协调发展,研究了在利用天然条件和人工手段创造良好、健康的居住环境的同时,尽可能地控制和减少对自然环境破坏,以建筑节能技术和低碳技术为基础,通过减轻建筑对环境的压力和负荷,即节约能源及资源,提供安全、健康、舒适性良好的环境空间,提出了面向建筑群低碳规划设计的模拟优化思想。

  2、人居环境理论与应用研究:基于"广义建筑学"、"景观学"、"环境学"理念及其研究方法,从设计的角度着重研究人与生存自然环境之间的相互关系,研究了建筑设计及其与人居环境关系的特征、规律和建构方法,将建筑个体置于人居环境的整体中,将单体建筑的设计延伸至人居环境的构建层面,提出了适宜人居环境的建筑设计/村镇规划的理论与方法。