的效果, 在国内居于领先地位, 在国际上也产生了较大的影响研究成果可为解决城市地下空间开发和地下工程建设提供相关理论与技术支撑本实验室拥有一支结构合理奋发向上团结协作富有创新精神的高层次科研队伍以及有交叉学科优势的研究群体其中包括工程院院士 1 人 973 首席科学家 2 人长江学者

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佟羿宗
5 years ago
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1 城市地下工程教育部重点实验室一实验室概况本实验室以我校土木工程力学相互交叉为优势和特色, 建立在多年对城市地下空间开发与建设技术研究积累的基础上土木工程与力学学科均具有一级博士学位授予权其中固体力学在 2002 年被评为北京市重点学科, 桥梁与隧道工程学科在 2007 年被评为国家级重点学科,2008 年土木工程一级学科被评为北京市重点学科, 土木工程实验中心被评为国家级实验教学示范中心至今已拥有 3 个一级学科博士点 2 个博士后流动站 2 个国家重点学科 1 个一级和 1 个二级北京市重点学科等较完整的学科群, 在青藏铁路高速铁路及客运专线城市轨道交通越江跨海隧道等重大轨道交通工程项目中发挥了重要作用在学科发展的带动下, 经过九五十五两期 211 工程建设, 本实验室得到快速发展, 规模不断扩大, 创建了国内独有的地下工程实验室等特色实验设施近年来, 本实验室以城市地下空间作为研究对象, 以土力学岩石力学水力学空气动力学地震工程学等为基础, 研究地下空间开发所面临的工程技术难题及其引发的环境和周围建构筑物的影响问题, 并在此基础上探讨合理的地下空间环境影响控制理论与技术有效的安全风险管理方法等近年来, 本实验室在五个研究方向上均取得了许多创新性成果, 很多研究成果已经在实际工程中取得了很好

2 的效果, 在国内居于领先地位, 在国际上也产生了较大的影响研究成果可为解决城市地下空间开发和地下工程建设提供相关理论与技术支撑本实验室拥有一支结构合理奋发向上团结协作富有创新精神的高层次科研队伍以及有交叉学科优势的研究群体其中包括工程院院士 1 人 973 首席科学家 2 人长江学者 1 人杰出青年基金获得者 1 人, 入选教育部优秀人才计划 3 人具有博士学位的研究人员占研究队伍的 87%,45 岁以下研究人员占 60% 实验室每年接纳 3~5 名博士后, 招收 30 余名博士研究生,90 名左右硕士研究生近年来, 获得国家科技进步特等奖一项, 国家科技进步奖二等奖 4 项, 省部级科技进步特等奖 2 项, 省部级科技进步一等奖 6 项, 二等奖 9 项, 三等奖 4 项, 获发明专利 10 余项, 主办国际会议 6 次国内外大型学术会议 7 次获得国家教学成果一等奖 1 项, 北京市教学成果奖二等奖 1 项, 北京市精品课程 3 项目前, 本实验室已成为城市地下空间开发理论与技术领域理论研究技术应用重大工程咨询和高层次人才培养的重要基地本实验室非常重视国际合作, 与美国内华达大学荷兰 Delft 工业大学日本大阪工业大学早稻田大学日本地质环境研究所比利时布鲁塞尔自由大学台湾大学香港科技大学等, 广泛开展科研合作, 建立了长期国际及地区间合作研究关系实验室还与国外研究机构联合举办国际学术会议在国际上享有良好声誉, 具有较大影响

本实验平台针对城市中复杂环境下的土层条件, 在现有的岩土工程实验基础上, 建立以土的非饱和特性

3 二设备平台在实验平台建设方面, 经对所有大型仪器设备进行整合后, 实验室构建了 5 个大型试验平台, 具体包括 : 城市岩土力学综合实验平台浅埋暗挖技术综合实验平台盾构技术模拟实验平台城市地下工程安全监测与控制实验平台地铁运营震动及减振控制实验平台 1 城市岩土力学综合实验平台本实验平台针对城市中复杂环境下的土层条件, 在现有的岩土工程实验基础上, 建立以土的非饱和特性动力特性及多场耦合条件下开挖或加载时土的反映机理为研究主体的综合实验平台着重解决城市地下空间建设与运营期土体的多场耦合基本特性和规律 ; 为建立各种场的数学描述以及土体的本构理论框架等服务图 1 城市岩土力学综合实验平台

4 2 浅埋暗挖技术综合实验平台本实验平台以解决浅埋暗挖中基础理论技术要点和适用条件为目的, 实验平台以软弱地层的注浆加固模拟实验系统及其它辅助施工技术实验模拟系统为主图 2 浅埋暗挖技术综合实验平台图 3 多功能相似材料模型试验台

盾构技术模拟实验平台 4 城市地下工程安全监测与控制实验平台本实验平台针对城市地下工程的安全问题, 构建监测与检测实验平台,

5 3 盾构技术模拟实验平台本实验平台将建设室内的大比尺模拟盾构机, 通过模拟不同的盾构类型土层条件等, 研究盾构的盾构刀盘刀具与各类典型土的相互作用及切削机理盾构掘进的微扰动控制及新型盾构工法和盾构掘进辅助材料的开发研究图 4 盾构技术模拟实验平台 4 城市地下工程安全监测与控制实验平台本实验平台针对城市地下工程的安全问题, 构建监测与检测实验平台, 通过构建本平台, 实现不同地层与支护结构相互作用的模拟, 支护结构的安全检测地下工程施工的安全监测和长期监测, 为城市地下工程的安全控制设计提供理论和技术支持

6 图 5 城市地下工程安全监测与控制实验平台 5 地铁运营震动及减振控制实验平台本实验平台, 以现有的地下轨道减振实验室为基础, 建立各类减振轨道的标准化室内外振动测试系统用于研究各种减振轨道和措施的效果, 研究地下振源引起的振动的分频传播规律, 获得地铁列车运行引起的振动在隧道结构土体建筑物中的分频传播特性及传递函数, 为地铁减振措施的设计提供理论依据

图 6 地铁运营震动及减振控制实验平台三成果 1 城市地下工程岩土力学基础理论研究重点包括城市地下浅层非饱和土的基本性质与本构模型, 应力 - 渗流 - 温度场耦合的理论基础研究以及多场耦合理论在城市地下空间中的应用和数值模拟近年来承担了一系列的国家自然科学基金项目, 例如用基于热力学的多孔介质力学理论研究非饱和土的力学性质和本构模型

7 图 6 地铁运营震动及减振控制实验平台三成果 1 城市地下工程岩土力学基础理论研究重点包括城市地下浅层非饱和土的基本性质与本构模型, 应力 - 渗流 - 温度场耦合的理论基础研究以及多场耦合理论在城市地下空间中的应用和数值模拟近年来承担了一系列的国家自然科学基金项目, 例如用基于热力学的多孔介质力学理论研究非饱和土的力学性质和本构模型耗散岩土介质与隧道衬砌相互作用的协同建模方法及机理研究, 动载荷作用下压实土的水分迁移与冻结作用研究, 饱和多孔介质不可逆热 - 水 - 力耦合过程的理论求解, 循环载荷作用下非饱和土力学特性的试验研究及数值模拟, 裂隙岩体强度特性及其智能评价方法研究等同时也承担了教育部北京市国防科工委等多个部门省部级课题有关研究成果逐步应用到北京地下工程武汉越江隧道等实际工程, 对理解土体的基本特性解释和预测地下工程施工时土体的行为及引起的后果起到了关键作用

8 2 城市地下工程安全性控制理论与方法该方向学术团队在城市地下工程的风险管理和控制方面均做出了一批有创新有影响的理论成果近年来开展了一系列重大项目的研究,2009 年获得国家 973 项目的支持开展城市地下工程安全性的基础理论研究, 取得了许多在国内外有显著影响的成果针对地铁及城市地下工程邻近既有建筑物桥梁地下管线地铁构筑物及城市隧道等工程施工的复杂工程问题, 提出了地铁施工对邻近建构筑物影响的方案矩阵最优控制理论, 完成了浅埋暗挖法近距离穿越既有地铁构筑物 ( 区间与车站 ) 关键技术研究北京地铁工程施工对桥基建筑和管线的影响及控制研究地铁区间隧道近接复杂土工环境施工关键技术研究等北京市科委重点项目等课题的研究工作, 明确了地铁施工对邻近建 ( 构 ) 筑物影响, 并提出了相应的防范及控制措施在确保地铁工程施工期间周边建 ( 构 ) 筑物的基础上为经济和快速施工发挥了重要作用, 并编写了相应的施工技术与管理技术指南研究成果已被广泛推广应用, 并获得北京市科技进步二等奖 1 项系统研究了地铁工程及城市地下工程规划设计施工等不同阶段的风险评估方法风险控制指标和标准风险管理的基本程序, 建立风险评估体系和防范体制完成了北京地铁 4 10 号线工程建设重点建 ( 构 ) 筑物安全风险评估与管理北京轨道交通工程建设环境安全风险技术管理系统研究大跨度城市隧道施工安全风险管理与

9 质量控制椒金山隧道施工安全风险管理与质量控制厦门市机场路 JC2 JC3 标段大跨度隧道穿越复杂建 ( 构 ) 筑物安全风险评估及安全风险管理等一系列北京市大连市和厦门市的重点项目的研究工作, 提出了地铁工程建设安全风险管理的工作程序, 构建了地铁工程建设的安全风险管理技术体系, 编制了新建地铁工程邻近既有地铁构筑物施工影响评估与控制指南新建地铁工程邻近既有桥梁管线及建筑物施工影响评估与控制指南, 研究成果已应用于深圳北京天津沈阳等地铁工程建设和厦门大连等城市隧道工程建设的风险管理和控制, 其中城市地下工程建设的安全风险控制技术及其应用获得教育部高等学校科技进步一等奖 3 城市环境下盾构隧道设计与施工理论包括砂卵石地层承压水层软硬不均地层盾构掘进技术, 开挖面稳定性控制技术, 管片设计技术及刀盘刀具设计技术, 大直径泥水盾构一次长掘进距离技术, 盾构隧道穿越古城墙等文物影响控制技术等承担了建设部重大项目北京地铁盾构隧道砂卵石地层施工关键技术研究等一系列课题的研究工作, 提出了适合于砂卵石地层的刀盘形式及刀具合理配置, 制订了砂卵石地层盾构施工的基本原则和掘进模式, 并研制了降低刀具磨损的泥浆气泡添加剂用于施工, 达到了降低刀具磨损的目的在北京地铁四号线全断面砂卵石长距离施工中发挥了重要作用, 创造了月掘进 1300 米不换刀的记录, 在南水北调北京段盾构施工中创造了月掘进 1080 米的记录通过北京市科委重

10 点项目的支持, 解决了盾构区间拓展地铁车站关键技术难题, 其核心技术发明专利正在审批中在我国高校范围内研制出了第一台盾构模型机及其辅助研究系统, 为解决盾构设计施工难题及基础理论研究提供了有力的实验工具在项目研究的基础上, 编制了北京地铁盾构施工技术规程, 无水砂卵石地层盾构隧道施工关键技术研究获得北京市科技进步一等奖, 盾构法地铁隧道分叉段围岩稳定性及施工技术获得华夏建设科学技术二等奖在国内外发表相关研究论文多篇, 主办了中日首届盾构技术交流会, 并参加了各届的交流会 4 城市地下工程运营环境与安全当前城市中列车引起的振动对周围建 ( 构 ) 筑物精密仪器设备和文物古建的影响受到人们的日益关注本方向在研究城市轨道交通振源特性振动传播规律环境振动影响与预测防治措施等, 形成了鲜明特色先后主持国家自然基金重点项目 ( ) 和面上项目 ( ) 北京市自然科学基金( ) 教育部博士点基金以及北京市科委铁道部项目, 并结合北京地铁新建线路减振降噪精密仪器隔振北京铁路地下直径线对古建和既有地下结构的减振等实际工程进行研究, 取得了大量成果, 为北京的地铁建设和环境振动保护做出了重要贡献, 发表了 100 余篇高水平学术论文, 出版了学术专著和教材, 目前正在开展对北京西安地铁文物古建振动影响与评估的研究承担了科技部国家攻关项目地下空间结构全寿命周期数

字化监测技术研究以及铁道部重点项目铁路运营隧道病害机理及安全性评价等, 形成对隧道衬砌结构安全性的系统认识四实验室主任张顶立,1963 年生, 教授, 博士生导师北京交通大学土木建筑工程学院院长, 973 计划项目首席科学家, 隧道及地下工程研究中心主任, 国家重点学科桥梁与隧道工程的学术带头人, 任中国岩石力学与工程学会常务理事

11 字化监测技术研究以及铁道部重点项目铁路运营隧道病害机理及安全性评价等, 形成对隧道衬砌结构安全性的系统认识四实验室主任张顶立,1963 年生, 教授, 博士生导师北京交通大学土木建筑工程学院院长, 973 计划项目首席科学家, 隧道及地下工程研究中心主任, 国家重点学科桥梁与隧道工程的学术带头人, 任中国岩石力学与工程学会常务理事中国土木工程学会隧道分会安全风险管理专业委员会副主任, 兼任岩石力学与工程学报北京交通大学学报等期刊编委长期从事隧道及地下工程方面的研究工作, 近年来重点开展了隧道及地下工程建设安全风险控制理论既有地下结构安全性评估及控制理论方面的研究工作, 主持国家 973 计划项目城市地下工程安全性的基础理论研究国家 863 计划项目大型跨海隧道钻爆法修建核心技术研究国家自然科学基金重点项目高速铁路隧道极限状态设计理论及其应用和海底隧道围岩稳定性及其控制机理研究以及北京市教育部博士点基金项目海底隧道灾变机理及控制理论铁道部重点科技项目多项办公电话 :

上海现代设计集团建筑协同设计平台研究与应用

上海现代设计集团建筑协同设计平台研究与应用邓雪原苏昶孙朋王国俭上海交通大学土木工程系上海上海现代建筑设计集团有限公司上海本文首先分析了建筑协同设计发展过程中存在的问题指出建筑协同设计的发展需要经过二维协同设计向三维协同设计的过渡接着对适合于大型建筑设计企业的建筑协同设计平台的关键问题进行了阐述通过上海现代建筑设计集团一个实际工程项目详细描述了建筑工程协同设计的方法与过程然后对建筑协同设计的标准统一工种协同等特点和高效沟通及超大项目的应用优势进行了讨论