土木工程博士论文范文

时间:2023-03-08 13:25:18

土木工程博士论文

土木工程博士论文范文第1篇

选出适合自身特点的创新性选题

虽然我们认为土木工程应对气候变化是一个重要的值得研究的领域,但如何将气候变化与结构工程传统问题相结合是研究过程中所遇到的第一个障碍。我安排博士生章玉容做这方面的工作,也期望她能够以这方面的选题做博士论文,没想到她在选题上就遇到了问题。

土木工程应对气候变化最重要的是节能问题。为了搞清中国建筑节能现状及世界建筑节能研究现状,章玉容同学查阅了大量的报告与文献。她做的文献统计显示:全世界近5年的相关研究中对建筑采暖通风与空调系统(HVAC)技术的研究占到48%,对于建筑护结构保温技术的研究占到23%。而对于土木工程结构体本身,却因为其能耗在全寿命期能耗中所占比重较小而一直被忽视。土木工程节能的土地果真只能由建筑采暖通风专业建起宫殿,而却无处给结构工程以立足之地么?开始时,章玉容同学和我都比较困惑。

后来,我让她看美国里海(Leihigh)大学G.C.Sih教授的论文《大型结构的可持续问题:能效(Sustainability aspects of large structures: energy efficiency)》,这是我前几届的一名博士生发给我的文章,我没有仔细研究,就让她看,去寻找线索,而她觉得这篇文章提出的结构能效思想“用可靠度这一衡量结构工程学科常用的表征建筑结构安全性、适用性、耐久性的指标,来体现建筑能耗”可能是个方向。因此对于这一领域我们初步划定的研究范围即是:基于可靠度的建筑结构节能。

有了这样的切入点,章玉容同学的工作就有了实在的载体。在她开展工作的过程中,我也提醒她,既要从具体问题着手,也要关注建筑节能这一宏观问题。因为,基于可靠度的建筑结构节能这一想法虽好,但还没有前人有效的工作。我们要走出路来并不容易。这样她带着对建筑节能问题的关注,从建筑节能和建筑结构和材料节能两个方向着手,努力去找出既能围绕应对气候变化大问题,又能结合结构工程特点的课题。一年多时间过去,从宏观方面,章玉容同学将这段时间以来的工作总结完成一项在国内还没有人做过的工作,写就了一本反映我国建筑能耗现状及发展趋势、建筑节能的研究现状、建筑节能政策现状及一些建议的中英文白皮书――《中国的建筑能耗和建筑节能》(Building energy consumption and energy efficiency in China)。令人高兴的是,这次工作 的总结给我们带来的不只是一份报告,同时还让我们迸发出一些新的思想。章玉容同学也因此选定了她博士论文选题:从全寿命周期角度去分析建筑结构的内涵能耗分析(LCEA)。这是个在世界范围内刚刚有人研究,与建筑材料生产、运输以及建筑结构设计和施工关系紧密,目前国家特别关注的工程节能问题。另外,她对建筑节能从多个角度进行了深入研究,写成的文章《中国建筑节能的阻碍及政策分析(Barriers and policies analysis of China’s building energy efficiency)》,投给在国际上具有较高影响力的期刊《能源政策(Energy Policy)》(影响因子2.723),审稿人对文章评价不错。要知道,土木工程的学生能在这样高影响因子的杂志上发表文章是非常难的。

找到有价值的支撑文献

要想做出好成果、写出好的文章,重要的一点是要能找到关键的文献和数据支撑。在一个新领域中要能找到非常有价值的文献,还是要下一番功夫的,我的学生对于结构工程全寿命周期环境影响评价的研究开始时也面临不少困难。全寿命周期环境影响评价(LCA)起源于从环境工程领域,近年来引入到土木工程中,用来评价土木工程的全寿命环境影响。早在几年前,我们就开展了对于桥梁结构LCA的研究。

我安排了硕士生杨朋超和博士生庞博在这一领域中共同开展工作。在完成了对于LCA理论与分析方法的学习之后,数据库的缺失阻碍了他们将这一理论应用到土木工程中的进程。2010年,在对LCA国内外的研究进行了充分的回顾与总结之后,杨朋超他们发现国际上现行的LCA分析存在着很多的假定,比如对于运营期、拆除期内环境影响并没有考虑实际工程中常用的结构维护加固方法,而工程结构加固方法环境影响的差别较大,这对于工程全寿命周期环境评价的影响较大。与常规的结构设计建造不同,结构的加固还存在着一些新型材料,如复合材料纤维布(FRP),环氧树脂系胶结剂等。因此,确定单位体积的CFRP等的生产所带来环境影响的清单成为该研究能否顺利完成的关键环节。

在经过长时间的文献查找之后,杨朋超他们报告给我的是令人失望的消息:国际上对于纤维布复合材料加固的环境影响研究很少,难以找到对加固方法进行环境评价所需要的基础数据。为了突破这个难关,我让他们多方面去寻找国内外相关研究人员以及单位以获得帮助。庞博同学请四川大学专门做LCA的学者来课题组进行交流,了解相关数据的获取方法;杨鹏超同学给国际知名公司如杜邦公司、海川公司写邮件,但都没有得到满意的答复,这些公司没有提供这样的数据库。

2012年我去芬兰参加一个关于可持续建筑的国际会议,在与专家的交流中,我发现了从其它学科的研究中去寻求清单数据的可能性。回到酒店,我果然从网络上找到了一些十分有用的文献。回国后我便安排杨朋超等人沿着这个线索从参考文献亦或引用文献中寻找突破口。另一方面重新对于文献检索方法与大家进行了探讨。在科研过程中决不能只关注与自己研究相关的小范围内的一些期刊。在之后的研究中,他们把原来仅限于土木工程复合材料纤维(FRP)应用的范围扩展到化学、高分子材料科学以及其他不同学科;在方法上,也由原先仅限于搜索SCI、EI检索文献扩展到从相关文献的参考文献中寻找有价值的文章等。很快,他们收集了不少FRP材料的环境影响清单数据,并且还应用欧洲的LCA评价软件Eco-indicator99方法分别计算了桥梁构件和整体的全生命周期结果,对比分析了不同加固方案的全生命周期结果。这些工作不仅开辟了桥梁FRP加固生命周期评价的新道路,同时也为桥梁工程加固方案的选择提供了新角度的重要意见。杨鹏超同学不但顺利完成硕士论文,而且还完成一篇文章《考虑不同加固方法的桥梁LCA评价(LCA analysis of bridges considering different retrofitting methods)》,投给了国际著名杂志《桥梁工程学报(Journal of Bridge Engineering)》。

掌握切实可行的研究方法

要想写出好文章,还要有切实可行的方法。对于开展全球气候变化对土木工程的影响以及土木工程可持续发展方面的研究,这方面由于我们课题组过去积累不多,特别需要掌握可行的研究方法,而且要抓住一切对我们有益的学习机会。2013年伊始,雾霾持续笼罩着我国的中东部,没想到这件事使我的学生们在研究方法上有了提高和进步。

严重的雾霾导致的空气污染对人的健康伤害和经济影响被大家高度重视。北京大学环境学院和绿色和平组织了一份名为《危险的呼吸》报告,用环境病理学传播的理论,量化讨论了PM2.5对人类健康的危害以及对社会经济的影响。当看到这份报告的报道时,我察觉到这其中的方法将对我们课题组对可持续工程发展的研究有很重要的意义。时值假期,我马上将这份报告下载,并转发给做相关研究的同学,要求大家认真学习。

开学回校后,大家对报告内容进行了集中学习,并统一目标,统一进度,分享观点。根据对报告内容的讨论,大家把报告分成了以下几个板块:报告呈现、周边信息、研究方法探索和相关内容深化。博士生武文杰同学作为组长,负责报告相关科研方法的总结和介绍。他不但研究了这份报告的量化评估方法,而且还深入研究了一本相关博士论文;硕士生王龙龙、朱道斋年级高,他们结合自己的专业和已有的知识储备,分别搜集国外流行病学领域的相关文献和资料,并做了深入介绍。硕士生王中浩虽然入学不久,但在跟随学习报告,开展讨论的过程中,通过搜集到的中央电视台和网上的相关视频节目说明问题,充分发挥了他思维活跃的特点。

土木工程博士论文范文第2篇

在部级实验教学示范中心建设过程中,福州大学提出“理实结合、教研互动、严谨求实、鼓励创新”的实验教学理念,重视创新能力培养和实验室队伍建设,自主研发仪器设备,注重理论与实践结合,加强校际间交流与合作,采取多种措施提高学生的综合素质,取得了喜人的成果。

陈宝春,博士,教授,博士生导师。福州大学土木工程学院院长,兼任福州大学土木工程本科实验教学中心主任。长期从事本科教学工作,负责福建省精品课程桥梁工程的建设与主讲,主编和参编教材多本,主持或参与教改课题多项,发表教改论文多篇,2010年被评为福建省教学名师,2011年获宝钢优秀教师奖。

承担了硕士和博士研究生课程各1门。所指导研究生中,已毕业硕士24人,博士11人,其中3人获得卢嘉锡优秀博士生奖,4篇论文被评为福建省优秀博士论文。

致力于组合结构的研究与应用推广工作。钢管混凝土拱桥的研究居国际领先水平,出版《钢管混凝土拱桥》等专著。主持国家与省部级科研项目和重大横向项目数十项,获国家和省部级科技奖励十余项。

:教育部自2005年启动“高等学校实验教学示范中心建设和评审工作”后出台了一系列文件,对高校教师转变实验教学思想产生了重要影响。您认为贵校领导和实验教师在教育理念方面有哪些转变?

答:自2009年福州大学土木工程实验教学中心成为部级实验教学示范中心建设单位以来,学校领导和中心教师始终围绕着教育部的实验教学示范中心建设目标来管理和发展,并结合福州大学的实际发展状况,提出了“理实结合,教研互动,严谨求实,鼓励创新”的实验教学理念,以适应培养创新型、复合型高素质工程技术人才的需求。

主要的教育理念转变有以下几个方面:

(1)定位实验教学和理论教学同等重要的地位。要培养学生的创新意识、实践动手能力,实验教学具有理论教学不可替代的重要作用,因此将实验教学提高到与课堂教学同等重要的地位,并提出“培养实验基本技能和项目设计能力,培养提出问题、解决问题能力,培养团队精神,促进个性发展”的实验教学方针。

(2)重视创新能力培养,构筑开放性实验室环境。学校抓住旗山校区建设的契机,以校园网为平台,投入180多万元为各实验中心建设开放式实验教学管理系统,对实验教学的各环节实行网络化管理。

(3)重视实验室队伍的建设。实验室队伍的业务水平直接决定了中心建设的质量,学校设立实验教学关键岗、重点岗以及实验教学弹性编制,吸引了科研工作中成绩突出、勤于思考、有敬业精神的学术骨干和中青年教师参与到实验课教学工作中来。

(4)加强理论和实践的结合,优化实验教学内容。从土木工程专业人才培养出发,开展对实验教学体系的深层次改革和建设,构建“三层次、三平台、三基地”的土木工程实验教学体系,使实验教学内容与科研、工程和社会应用实践密切联系。

:我们了解到贵中心自主开发了许多教育设备,这些设备在教学和科研中均有卓越表现,请您从中选取2~3件自制设备,介绍它们在实验教学过程中显现出来的突出特点。

答:(1)新型水泥基材料抗裂性能测试仪

中心教师设计和自制了集新型环形约束收缩测试装置、养护箱以及应变采集系统(包括数据采集电缆线、应变采集仪和普通计算机)于一身的新型水泥基材料抗裂性能测试仪(如图1所示)。其具体技术参数主要有:控温范围:10 ℃~60 ℃。控温精度:±0.2 ℃。控湿范围:30%~95%。控湿精度:±3%。搁架性能:一次可放置6个约束收缩试件;分为6层搁架,每层搁架间距250 mm,每层搁架的面积大于600 mm×600 mm,从而具有占地面积小的优点。

采用在混凝土环中插入隔板的方法,诱导一条裂缝在隔板处产生。增大隔板处混凝土环向拉应力,产生应力集中,加快混凝土环裂缝的产生。

通过对内钢环应变数据的分析,可以获得混凝土环内部微裂缝产生和发展等损伤信息。提出的评价方法,即使在裂缝不可见的情况下,也能对混凝土抗裂性能进行快速评价。

本装置及相应的评价方法可将混凝土结构裂缝的事后修补变为事前预测和评估。当发现混凝土配合比不满足抗裂要求时,通过调整混凝土配合比,可减少混凝土开裂的概率,延长建筑物使用寿命,具有非常好的经济效益、社会效益和广阔的应用前景。

该自制设备已推广到广西大学等高校,获实用新型专利和发明专利各1项,发表学术论文若干篇,在福州大学本科生科研训练计划(SRTP)“再生细骨料的性能研究”和“新型引气剂对高性能混凝土抗裂性能的影响”中得到应用。

(2)大型量水堰

该设备属薄壁量水堰,是一种使用最早且精度较高的测流设施,广泛用于水力学、水工实验室及灌排渠道上,长7 m,宽1.2 m,高3 m,最大可量测流量为0.6 m3/s(如图2所示)。该设备可单独使用,也可与渠系建筑物配合使用。薄壁量水堰在铁制堰板上设置缺口,使水流由缺口通过时具有锐缘堰流的性质。在距堰板上游3~4倍最大过堰水深处设水尺,根据水尺读数(水面超过堰顶的高度),即可由事先绘制好的水位流量图表得到流量。

图2 大型量水堰

为了提高测量精度,采用自由溢流。按缺口量水堰形状,薄壁量水堰可分为三角形堰、梯形堰、矩形堰及曲线形堰等数种。实验是在标准条件下进行的,因此堰的装设及堰前渠道的流态也应符合标准条件,使之成为具有标准工作状态的标准堰。

该自制量水堰已在土木工程创新型实验研究计划(IRP)“高扩散、低收缩差动式挑坎体型优化研究”和“锯齿形丁坝与普通丁坝的实验对比”等项目中得到应用,其中“高扩散、低收缩差动式挑坎体型优化研究”项目获得第二届全国大学生水利创新大赛二等奖。

:“重建设,轻使用”是目前高校实验中心建设过程中常见的问题,贵中心在提高设备使用率方面采取了哪些有效措施?

土木工程博士论文范文第3篇

一、学科建设与学位工作

组织了应用经济学、马克思主义理论、新闻传播学、历史学、建筑学、土木工程等6个学科参加全国一级学科评估和体育硕士、艺术硕士、翻译硕士、汉语国际教育硕士等4个专业学位授权点的申报工作,对于找准学科的优势和差距,推动学科自主建设,提高研究生教育质量起到了积极的促进作用。

初步建立了博士生导师库,分析了近三年新增博士生导师学术状况,全面总结了博士研究生导师遴选工作,为进一步改进学校博士生导师工作提出了建设性建议。

加强了研究生学位论文质量监控,严格执行博士论文的双盲评阅制度和答辩材料的形式审核制度,严格执行硕士论文抽查制度,强化了关键环节的质量控制,保障了学位授予质量。

开展了优秀学位论文评选与推荐工作,产生了良好品牌效用和样板效用。全年评选表彰了校级优秀博士学位论文25篇、优秀硕士论文41篇。经过学校推荐和湖南省学位委员会评审,评为湖南省优秀博士学位论文4篇、硕士学位论文26篇。经过湖南省学位委员会推荐和国务院学位委员会评审,我校土木工程学科罗旗帜的博士学位论文《基于能量原理的薄壁箱梁剪力滞理论与试验研究》入选全国百篇优秀博士学位论文,化学学科杨海峰的博士学位论文《自组装单分子层的原位表面增强拉曼散映射分析》获得全国优秀博士学位论文提名奖。

完成了量大面广的博士、硕士学位申请和评定工作,截止到今年9月授予博士学位162人,硕士学位1890人(其中,授予同等学力硕士学位31人)。今年最后一次学位申请与评定工作正在进行中。

二、研究生培养工作

加强了研究生导师遴选制度的改革,促进研究生导师队伍建设。新增博士生导师25名,新增硕士生导师75人,形成了一支与学校研究生教育规模发展相匹配、整体学术实力较强的研究生导师队伍。

组织了湖南省学位与研究生教育专项课题申报,获准8项。组织了湖南省研究生创新基金项目申报,获准15项。开展了学校研究生教育创新工程项目的申报与评审工作,立项实施教改项目12项,精品课程建设2项,优秀博士学位论文资助项目5项,进一步促进了学校研究生教育教学的改革。

完成了新一轮专业学位研究生培养方案修订工作和职业型科学硕士学位培养模式改革方案的论证工作,积极推进了学校研究生分类培养模式的改革。

健全完善了研究生培养质量过程保障体系,增加了257门研究生学位课程的统一排课,开展了定期和不定期相结合的教学检查,处理了两起教学事故,实行了网上排课、制定培养计划和选课等系统化管理,进一步促进了研究生培养管理水平和研究生培养质量的提升。

顺利实施了国家公派研究生出国留学计划,全年三次选派研究生学生92名,推动了学校博士生培养的国际化进程。根据国家留学基金委员会委员会公布的2011年国家建设高水平大学公派研究生项目博士选派情况通报,在攻读国外博士学位研究生占签约名额的百分比排序上,湖南大学在处于全国高校前列的49所大学中列22位。

全面推行了研究生培养机制改革,改变了旧的研究生分类,施行了完全学分制,健全完善了以科学研究为主导的研究生培养模式、导师资助制和新型的研究生奖学助学,研究生基本奖学金覆盖75%博士生和70%的硕士生,优秀博士生在学期间获得的最高奖学助学金可达10万元。学校研究生培养机制改革引起了省内外新闻媒体的热烈反响,在省内几家大报的重要版面或头版头条、经视卫视台的黄金时段均有报道,《光明日报》、《中国教育报》、新华社和新浪网等纷纷刊载了专题新闻。

三、研究生招生工作

进一步完善招生工作制度,健全与完善了我校研究生招生管理制度,形成研究生招生报名、初试、复试和录取各个关键环节的程序保障,促进了我校招生工作的规范化、制度化和标准化,为建立公开、公正、公平的招生工作机制提供了制度保障。

进一步增大研究生招生宣传力度,保障了在稳定生源数量的基础上提高生源质量。学校2011年招收博士生386人,全日制硕士生2904人,在职攻读硕士学位研究生1037人。目前,学校研究生规模已达15519人,全日制研究生超过10000人,其中,博士生1977人,全日制硕士生8696人,在职攻读硕士学位研究生4846人;全日制研究生与本科生之比达到1∶2。学校研究生招生规模的扩大,为学校人才培养的结构性调整,建设高水平研究型大学打下了良好的基础。

进一步加强了学校标准化保密室、考场和考点的规范化建设,建设了高标准的研究生考试保密室,配置了先进的保密技术防范设施,为保障研究生入学考试安全提供了技术手段和物质条件。

加大了推免生复试权重,革新了特殊人才选拔机制,开辟了校内跨学科、跨学院交流的通道,促进了学校推免生工作机制的创新。学校推免生工作机制创新的基本做法在今年《教育部简报》第79期专题刊载,得到了教育部的肯定并向全国研究生培养单位推荐。

四、综合管理工作

根据学校统一部署,开展了新一轮研究生院管理岗位的聘任工作,对部门结构和岗位职责进行了必要的调整,进一步强化了研究生院管理职能,优化了管理队伍的结构。

制定了学校研究生秘书工作标准,初步形成了研究生培养基层单位管理干部的工作规范,促进了学院研究生教育管理效率和水平的提高。

编制了研究生院年度工作计划、半年工作计划,并将各项计划和工作内容分解落实到具体部门和责任人,保障了研究生院工作的整体性和执行力。

土木工程博士论文范文第4篇

求学一波三折

1947年,陈政清出生在湖南省湘潭市一个银行职员家庭,良好的家庭环境给了他良好的修养和家庭教育。1968年,品学兼优的陈政清从湘潭市一中毕业。在取消高考制度的情况下,他被下放到岳阳市钱粮湖农场当知青。从此,大部分的青春年华就将在一个陌生的农村度过,在这样一个本该读大学的年龄,陈政清没有怨天尤人,而是坦然接受了命运的安排。天有不测风云,他不幸感染了血吸虫病。1971年春天,身体强壮的陈政清彻底病倒了,但幸运的是,通过酒石酸锑钾一个月“以毒攻毒”的治疗,大病竟一天天地好了。因为这场大病,陈政清还错过了被推荐读工农兵大学的宝贵机会。

时间一年一年过去了,当初一起来到农场的知青已经陆陆续续回城招工了,陈政清还是在那个不通公路的偏远小镇上做民办教师。直到1977年的夏天,一个好消息如同春风吹过久冻的大地,高考恢复了。陈政清不想浪费机会,继续读书的渴望是如此强烈而明确,8年来数学民办老师的教书生涯帮助他一举考取了湖南大学力学系,而且数学还是全省第一名。这一年,他30岁了,是一个两岁孩子的父亲。面对迟来的求学机会,陈政清珍惜着,努力着,不知不觉7年过去了,已经获得硕士学位的他还是忍不住对知识的渴求。在那个研究生像大熊猫一样珍贵的年代,他没有忙着找工作和赚钱,而是在恩师熊教授的推荐下前往西安交通大学杜庆华院士“门下”攻读固体力学博士。在王磊教授的介绍下,陈政清认识了地基专家王贻荪教授和许多土木工程的教授。这不但拓宽了他的知识面,更加深了他对土木工程专业与实践背景的了解,从而有利于他认识和分析怎样将力学原理运用到土木建筑上去。这些为陈政清多年后在力学与桥梁专业之间找到一个自己的空间奠定了良好的基础。

也许是丧失了太多的宝贵时光,孜孜以求的陈政清对知识表现出了惊人的热情。在获得博士学位以后仍然渴望抓住每一个学习和深造的机会。1991年,英国政府向中国政府提供了一个专项资助项目,教育部首先在国内选拔一批“可造之材”组成一个培训班,先在国内进行为期半年的语言培训再进行考试。陈政清有幸进入培训班,并且顺利通过了由英方组织的雅思考试,考取了英国文化委员会奖学金来到英国。这时,英国在世界桥梁研究领域处于领先地位。自从1940年美国旧塔科马桥在建成3个月后就毁于颤振后,英国率先做成模仿飞机机翼理论的悬索桥。陈政清来到英国GLASGOW大学专攻桥梁的抗风工程研究。他曾回忆道:“在英国留学期间,我不像别的博士那样自由散漫,有些博士好几天都不出现一次,而我自己每天都去研究所,很认真地做事情,事情多得做不过来,以至于有人误会我是那个研究所的员工呢。”2002年他又飞往美国,在著名的伊利诺伊大学土木系作高级访问学者,学习美国在桥梁抗风领域的最新成果。

专攻桥梁抗风

陈政清对研究方向的判断也许给今天的青年们有很好的启示。陈政清始终相信兴趣是最好的老师,自己感兴趣的事情才能真正做好,人生最美好的事情就是把兴趣变成工作,把工作变成兴趣。另外,陈政清之所以成就斐然,与他对国家发展的大环境和未来趋势的准确判断也是分不开的。

1987年,博士毕业后,陈政清分配到湖南铁道学院桥梁研究室工作。我国是一个桥梁大国,早在1400多年前,我国已经建造了被誉为“国际历史土木工程的里程碑”的赵州桥。然而,近代以来,我国桥梁建设方面已经全面落后。陈政清认定,随着国家经济建设如火如荼的开展,桥梁必然成为最重要的土木工程之一。特别是桥身长、跨度大的桥梁必将成为下一阶段的重点。桥身变长和跨度加大,大桥就会产生一个非线性问题。

1988年到1989年,铁道部大桥局开始设计中国第一座跨度达400米大桥――武汉长江二桥。当时该桥的设计人员只是了解到,这种大桥会有一种非线性效应,但他们当时只能用线性理论来计算,不能确定非线性效应的影响程度。

获悉这个消息,陈政清敏锐地感觉到自己的机遇未了!因为非线性分析正好是他的博士论文的研究方向。他注意到在桥梁设计中采用的两参数搜索法,计算十分复杂而且需要人工干涉,难于在设计中直接应用,便开始研究颤振临界风速预测方法。他在国际上最先提出了单参数搜索的思想,创立了预测桥梁颤振失稳临界风速的三维分析方法(简称MS法),大大简化了搜索过程,而且可实现自动搜索。国际风工程权威Seanlan 教授曾撰文对陈政清的方法作了全面肯定。找准切入口,陈政清仅用6个月的时间,就成功开发出一套悬索桥与斜拉桥的非线性分析计算理论,并依据这个理论为武汉长江二桥编成实用计算程序,为设计方计算出了全桥各部位的非线性影响因子。随后,设计方又引进国外另一套程序核算,与陈政清的计算结果完全吻合。

这套计算方法在1993年的全国风工程会议上公开后,引起我国风工程领域的权威、同济大学项海帆院士的极度关注。他邀请陈政清到同济大学做专场讲学,随后又派出3个研究生前来调研学习,并引进了全套计算程序。这次成功使陈政清成为中国桥梁界横空杀出的一匹“黑马”。

1999年,在上述研究成果的基础上,陈政清又开发出大跨度桥梁空间静动力非线性分析NACS程序。这套具有完全自主知识产权的程序,解决了我国大跨度桥梁建设急需空间非线性分析程序的难题,在我国大跨度桥梁建设史上发挥了重要作用。他的这套理论先后被同济大学、铁道部、云南省设计院、湖南省交通设计院等多家单位采用。陈政清的名字也被更多的业内人士所熟悉。

随着经济的发展,我国大桥建设项目越来越多,跨度越来越大,桥梁受到的大风挑战也越来越大。跨度大了,桥梁结构刚度就变小,风吹过就会有振动,因此在抗风性研究方面面临更多挑战,桥梁抗风已经成为造桥中最主要的安全问题!这需要领先的理论和方法为我国大跨度桥梁建设提供科技支撑,陈政清不敢懈怠。他在向着更尖端的技术、更高的目标去探究……

硕果累累

岳阳洞庭湖大桥是1997年开始设计的,陈政清负责大桥结构静动力特性研究。陈政清敏锐地觉察到岳阳是风雨区,桥建成后可能会碰上“风雨振”。这种“风雨振”的特点是大风作用下雨水在拉索上形成了“上雨线”,大大增强了振动的强度,造成大雨与大风共同“搞破坏”。1940年美国塔科马海湾跨海大桥被风刮倒

的场景,曾被电影摄影师真实地记录下来:桥面像纸片一样被吹起,又像油条一样扭曲在一起,坍塌入海中。作为桥梁抗风专家,陈政清明明白白地告诉自己,决不能让这个悲剧在洞庭湖上重演!

然而,让陈政清始料不及的是,2001年4月10日,8级大风连续20多个小时摇撼着岳阳洞庭湖大桥,上百根碗口粗的钢丝拉索上下大幅度地晃动,整个桥身在颤抖,靠近拉索的路灯被打碎。横跨东洞庭湖区的洞庭湖大桥,全长5747.8米,主桥长880米,是我国第一座三塔斜拉桥。为了解决洞庭湖大桥的“风雨振”这个大难题,陈政清时而泡在实验室,时而驱车到大桥现场考察。有一次,他甚至冒着风雨翻越栏杆去观察情况。陈政清经过反复思考,决定用磁流变阻尼器取代油阻尼器。这种阻尼器是高级赛车的减振设备,可以极大地减轻高速行驶中的车辆振动。然而,磁流变阻尼器只能在受压状态下起作用,抗力的方向与大桥需要刚刚相反,怎样才能将它用在大桥上?2001年11月,他兴奋地一下坐起来,对磁流变阻尼器改造的最佳方案,就在他脑海中一瞬间闪现了。这种手电筒大小的全新设备被连在每根拉索的下端,洞庭湖大桥的“颤抖病”顿时痊愈。这项成功整治“风雨振”的成果,立即获得世界同行的赞誉,美国权威刊物《木工程》杂志称其为“世界上第一套应用磁流变技术的拉索减振系统”。2003年,包括陈政清这项成果在内的洞庭湖大桥的设计,获得全国科技进步二等奖。

战胜洞庭湖大桥“风雨振”之后,陈政清冷静地考虑了一个问题:中国桥梁修得太快,创新不够,技术上比较相似,包括施工方法等都没有太多特色。在桥梁的建设中,大风很可能还会给我们提出各种意想不到的难题,要迎接更大的挑战,就应该拥有更好的实验手段。他四处奔波,精心设计,终于在2004年10月建成了达到国内一流水平的湖南大学风洞实验室。这个实验室占地约1800平方米,在国内建筑风洞中,总规模仅次于同济大学。高速段长度第一,能提供最好的边界层风环境。而低速段尺寸已与加拿大安大略试验中心风洞相等,截面积与同济3号风洞相等,还可满足大跨度桥梁及大型建筑群的要求。而桥梁节段模型试验台还将引进美国的三向自由振动台设计和国防科技大学在国内首次开发的三向强迫振动台,将具有桥梁空气动力学测量技术上的领先优势。

这个实验室可以用各种“人造狂风”冲击大桥模型和重要部件,能为大桥设计提供准确数据。实验室里除了风洞外,还有核电站的冷却塔、风力发电机输电塔、上海的一栋高层建筑和山东东平的一个体育馆模型等等。因为现代化的核电站、风力发电机输电塔以及高层建筑越来越多,如何确保他们不会因为大风的作用而发生危险已经成为一个新的研究课题。陈政清认为:今后,风工程应该逐渐从单一的桥梁方向转向核电站的冷却塔、风力发电机输电塔、房屋抗风、环境中的有害气体扩散等多个领域拓展。

如今,陈政清作为湖南大学985工程首席科学家,主持包括国家自然科学基金在内的科研课题多项,60多篇。他所提出的“双重非线性边界元方法”、“空间杆系结构大挠度问题内力分析的UL列式法”、“桥梁断面颤振导数识别的强迫振动法”、“桥梁三维颤振分析的多模态单参数搜索M-S法”以及“磁流变式拉索减振系统研究”等理论和方法在国外已被SCI、EI、ISTP、Sciencedirect等收录引用累计100多次……陈政清还担任了许多社会职务,他是中国土木工程学会桥梁与结构学会常务理事、湖南省人大常委会委员、美国土木工程师学会(ASCE)《桥梁工程杂志》(JournalofBridgeEngineering)副主编等等。

在成果和荣誉面前,陈政清始终是平静的。因为在他心里是国家的好政策、好的机遇给了自己的机会,每个人在时代和社会面前,都应该抱有一颗感恩的心!

名师风范

在湖南大学,陈政清带着几位博士和硕士,专攻抗风研究课题。已经站讲台40多个年头的他仍然备课认真,从项目实践中来的经验和理论更加容易理解,他在课堂上风趣幽默,深入浅出,受到广大研究生的追捧。他热爱学生,热爱讲台,多次被评为“湖南省优秀名师”等荣誉称号。

面对荣誉,陈政清一笑而过,面对金钱,如云卷云舒。在中央电视台对陈政清的科研成果做过报道之后,有上百个电话要求和他合作开公司,可他坚决不同意。“我的时间很紧,要用来研究新东西,研究新东西比花时间推广我的旧东西有价值,重要的多。”为了把自己的成果转化为生产力,为社会做贡献,他不是自己开公司赚钱,实现所谓的“产学研一体化”,而是将专利技术无偿转让给了广西柳州欧维姆公司(OVM),不仅免费让他们生产,还主动指导和提供帮助。

如今,作为国内举足轻重的专家人才,陈政清每年都承担了大量纵向课题和横向课题,科研费用金额很大。但是对于金钱报酬,他身上有着中国传统文人的从容,金钱够用就行,“有钱人为了把钱花出去,还要逛商店,累死人”。

土木工程博士论文范文第5篇

关键词:土木工程;混凝土施工;施工技术

中图分类号:S969.1;文献标识码:A ;文章编号:

在土木工程的混凝土施工技术直接关系着混凝土结构的使用性能,关系到整个工程的质量好坏。在施工之前应清楚的了解混凝土的结构和产生问题的原因,这样才可以采取相应的措施进行解决,从根本上提高混凝土的结构安全使用寿命,从而有效的保证施工的质量。下面该文旨在探讨在施工各个环节,混凝土施工工艺的注意要点。

一、混凝土强度等级不同的处理要求

1、与基础的相接要求

柱与独立基础或底板不同强度混凝土的交接面,一般设在基础或底板的上表面,与混凝土施工缝相重合,以方便施工。若为独立基础,亦可设在梯形截面的变截面处。柱与独立基础或底板不同强度等级混凝土的交接面,也可设在柱外距离柱为柱宽的截面处,深度至底板或基础底部。

2、柱与梁相接要求

柱与梁相接的节点核心区受力非常复杂,且施工缝常留置在该区的上部及下部,若不同强度等级的混凝土在此处理不好,可能留下隐患。柱与梁不同强度等级的混凝土交接面设在距离柱为梁高的梁上。在与梁下皮等高的柱的施工缝上继续浇筑混凝土时,浇筑与柱等强度的混凝土至板下平面,混凝土也随同浇至柱相邻梁内距离与梁高相等的梁内,梁内混凝土也浇至板底平面,此时混凝土浇筑不能停止(此处不能形成施工缝),而应在柱截面内继续浇筑与柱混凝土强度等级相同的混凝土至板的上表面,此处作为柱混凝土浇筑的施工缝。为此,当节点核心区混凝土浇筑至板下平面时,在柱的截面位置上要支设高度等于板厚的柱模板。此种做法施工过程繁琐,施工时除要注意不同强度等级混凝土的浇筑在交接面处的更换外,还要及时支涉高度等于板厚的柱模,但能保证柱节点核心区的混凝土强度等级与柱相同。梁板的混凝土尽可能采用相同的强度等级,一般设计的混凝土强度等级相关并不大,通常相差1-2级;整浇梁板结构的钢筋混凝土梁是按T形截面内的混凝土按强度等级高的混凝土浇筑,剩下的低强度混凝土量也就不多了,为方便施工,梁板混凝土宜采用与梁相同强度等级的混凝土。如果梁和板的混凝土等级相差较大,不同混凝土强度等级的混凝土交接面可留在弯起钢筋等于板厚的竖直截面上

二、混凝土原料要求

1、对水的要求。在混凝土施工的各用水环节里,不能使用没经过处理的沼泽水、工业污水、工业废水。预应力混凝土以及钢筋混凝土不得应用海水。拌制混凝土要符合下面的要求:水中不得有影响混凝土硬化凝结的糖类与油类,PH值必须大于4,硫酸盐含量不得超过1%。

2、对水泥的要求。使用水泥时一定要区别水泥强度等级,掌握正确的使用办法。由工程基础情况为标准,选择合适的水泥种类。

3、对骨料的要求。混凝土中最基本的骨料成分是砂石,根据砂石掺入比,我们知道,它的需求量是非常大的。在土木工程施工时,应该进行统筹规划,仔细研究砂石质量、力学指标、开采储存办法等。对于骨料应当从经济、优质、就地取材等几个原则出发,进行合理选择。可以用天然骨料,可以用人工骨料,也可以用混合骨料。

三、配料和搅拌要求

1、配料准备前提:水泥进场的时候,要按照级别、包装、品种、出厂日期、装配仓号等进行一一检查,而且还要对安全性、强度等性能指标实行复验制度。其质量一定要符合国家标准。如果在使用过程中,对水泥的质量与出厂日期产生质疑,可以要求复验,复验不合格的水泥产品,不得继续使用。预应力混凝土中,绝对不能使用含有氯化物水泥。

2、混凝土配合比要求:在正式配料之前,应当要进行配比实验,而不得根据经验进行配比。在保证水泥质量的同时,也要注意合理与经济的原则。对于检查发现的错配、少配、漏配的混凝土禁止出仓。生产混凝土过程中,石、砂实际含水量可能同设计配比含水量有差距,施工中要随时根据现场测试结果进行配合比调整。

3、对投料量的要求:搅拌机承载混凝土量不应过多,投料量应控制于搅拌机额定容量以下。根据施工配合比、搅拌机型号,对投料量进行科学要求。

四、运输混凝土要求

1、运输基本要求。在运输的过程中,要使混凝土保持均质,不要让水、砂浆产生流失与流动性减小的现象。要用最短的时间和尽量少的转运次数把混凝土运到浇筑地,确保初凝之前混凝土的浇筑完成。对于应用了滑升模板进行施工的工程以及大体积无施工缝的浇筑,运输速度一定要跟得上浇筑速度,中间不得发生中断。

2、运输方法要求。混凝土的运输种类分为平面运输、楼平面运输以及垂直运输。平面运输一般应用砼运输车以及自卸汽车。楼面运输多以双轮手推车为主要运输方式。垂直运输的方法可以有井架运输、快速提升架运输、混凝土泵运输、塔式起重机运输等等。

五、混凝土施工要求

在对混凝土进行浇筑之前,要认真检查模板尺寸、标高、强度、位置等,并检查预埋件同钢筋的位置是不是准确。把检查结果记录在隐蔽工程情况表内。在雨雪等天气情况下,不应露天进行混凝土浇筑工作。在对竖向结构进行混凝土浇筑时,应当先在底部填进与混凝土砂浆相匹配的水泥砂浆,在浇筑期间不能发生离析。若浇筑高度大于三米,应当用振动溜管让混凝土实现下落。应当边施工,边对模板、钢筋、支架、预埋件和预留孔洞进行随时检查。发现移位变形,随时处理。最后,要确保混凝土的密实均匀,模板空间内不要留有缝隙。为保障混凝土的完整,浇筑中的间歇时间要尽量缩短。

因为一些设备、技术、人力等方面原因的限制,混凝土浇筑无法实现连续工作而必须出现间歇且间歇时间大于初凝时间的时候,那么应当留有施工缝。施工缝位置应当由施工技术与设计要求共同决定。由于施工缝处新旧混凝土结合力比其余部分要差,所以,应当把施工缝留在便于施工的部位,且该部位所受的结构剪力一定要小。

混凝土在浇筑入模之后,一定要进行即时充分的振捣工作,让刚进入模板的混凝土马上充满到每个角落,把气泡排出去,使之尽可能地做到均匀性与密实性的最优化。振捣方式分成机械振捣和人工振捣。一般情况下应采用机械振捣,当工程量小或者缺少机械的情况下,应用人工振捣。

六、混凝土养护的要求

混凝土硬化与凝结是因为水泥同水产生了水化反应。在混凝土浇筑完成之后,我们应当采取一些有效的工艺手段,让水化反应发生得更快更彻底。这种建立合适水化反应环境的工作,就是混凝土养护的过程。为了让水化反应快速充分完成,使混凝土硬化凝结速度加快,我们要防止成型混凝土的过度风吹、寒冷、干燥、暴晒。这些恶劣的环境都会使其产生异常缩或是裂缝破坏。对此,我们在混凝土浇筑完成后,要对其表面进行及时洒水养护,以保护表面湿润,防止表面过干造成的裂缝。表面养护的具体要求有:

1、养护混凝土的时间不应当少于28天。

2、低塑性混凝土应当在浇筑完成之后,马上进行喷雾养护,之后再进行及时的洒水养护。而塑性混凝土也应当在浇筑完成的6-18小时之内开始进行洒水养护工作。

3、混凝土的养护应当连续进行,中间不要中断,确保在养护期间内,被养护建筑一直处在表面温润的状态。

七、结束语

总之:由上面的分析我们可以知道,混凝土的施工技术对于整个土木工程建设具有很重要的作用。在进行施工以前,一定要清楚了解到混凝土的结构特点,各环节的施工技巧。针对施工中出现的问题进行有针对性地处理。惟有如此,才可以促使问题快速得到解决,以得到保障混凝土施工质量达标,为土木工程建设打好基础。

参考文献:

[1] 陈本沛.混凝土结构理论和应用研究的理论与发展[M].大连理工大学出版社,1994.

[2] 吴景海.土工合成材料加筋的试验研究和有限元分析[D].博士论文,天津大学,2003.

[3] 陈宏山.土木工程发展中的几个重点问题[J].建筑与结构设计,2007(02).

[4] 陈观明.土木工程中大体积混凝土[J].施工技术,2007(24).

土木工程博士论文范文第6篇

钱令希一生潜心钻研,开拓创新,在学术和工程技术方面均成就卓越,被誉为“大师级”科学家和教育家,为我国的社会主义建设作出了不可磨灭的贡献。在长达半个多世纪的教育生涯中,钱令希教书育人,诲人不倦,培养了多位院士人才。他在建国初出版的《静定结构学》和《超静定结构学》两本教材,被长期作为土木工程师的工具书和必修课。而他在教学中所树立的“启发式认真教”和“创造性自觉学”的教育理念,深得学生们的推崇和爱戴。

潜心学术 力学泰斗

钱令希是中国计算力学的工程结构优化设计的开拓者,同时也是将结构力学与现代科学技术密切结合的先行者和奠基人。

1943年,年仅27岁的他受浙江大学校长王国松之邀,来到浙大任教。不久他就发表了《悬索桥近似分析》和《关于梁与拱的函数分布与感应》两篇重要论文。1946年,经北平图书馆的推荐,钱令希的这两篇论文得以发表在1948年的美国《土木工程学报》上,顿时在美国学术界引起了巨大的震动。为此,美国政府于1951年授予钱令希结构力学莫采夫奖。

随后的人生中,钱令希又多次发表过自己的学术著作。1950年,他所发表的《中国科学》和《余能原理》两篇论文,创我国科技界研究变分原理之先河。1951和1952年,他又分别出版了《超静定结构学》和《静定结构学》两本教材,两本教材以创新的理论、简明的风格,以及严谨且不落俗套的系统性,深受学生们的喜爱,成为土木工程师的工具书和必修课。

虽然钱令希一生著作丰硕,但是其最得意的成就并非在舞文弄墨上。钱令希主张力学应为工程而服务,并且他本人身体力行地为我国的国防、桥梁建设、港工造船等工程中作出巨大的贡献。1954年和1958年,钱令希分别参加了武汉长江大桥和南京长江大桥的设计建设工作。而在1959年的建设长江三峡水利枢纽的规划会议上,钱令其所提出的新型梯型坝坝型,以其创新独特、施工简单、节省成本等优点被高度认可。

20世纪60年代初,在苏联专家撤走的那段艰难时期,钱令希毅然承担起了潜艇结构锥、柱结合壳在静水压力下的稳定分析任务,为我国建造第一艘核潜艇作出了重要贡献。70年代,他又担负起我国第一个现代化原油输出口——大连油港主体工程的设计工作。

革新制度 创新教学

钱令希不仅是学术泰斗,而且还是一位有远见的教育家。他是国内倡导并践行加强高校“学术细胞”的第一人,并且创立了“启发式认真教”和“创造性自觉学”的教学理念。

20世纪40年代,结构力学高等教育方面的书国内几乎没有,因此彼时身在浙大任教的钱令希,便开设了《高等结构力学》这门选修课,并针对性地制定了“启发式认真教”的教学模式。具体做法是采取与学生交流互动的方式授课,并且将自己的讲稿提纲提供给学生们看,鼓励学生们向他提出各种意见。刚开始学生们还都是忐忑不安的,但是时间一久,便七嘴八舌地开始提出各种新建议,钱令希便将那些具有新意的学生见解提炼出来,吸收进自己的教材里。甚至有的时候他还会鼓励学生将自己的学习和思考相结合写出来,随时保持与学生们的互动切磋。多年后,钱令希的得意学生潘家铮院士在文章里感慨地写道:“我们从钱先生那里学到的不是读了几本书所能衡量的。他坚持以启发学生思考为主的教学方式,对我们一生的治学都有重要意义。”

钱令希为我国高等教育界作出的另一项重大贡献,便是率先在学生中倡导“创造性自觉学”。钱令希特别强调学生们的自学能力,为此他曾说:“通过自己的总结才能提高,这才是真才实学。”他要求学生每周写一篇自己的学结,每月写一篇学习汇报。而钱令希对学生们的学结汇报总是当面批改,若是发现学生字体写得龙飞凤舞,钱令希便会借机教育学生“写字像做人一样要认真对待”。

除了教学理念上的创新,他还大力推行学科科研管理体制的改革。钱令希指出,高校不能一味只重视教学,当加强高校的“学术细胞”,重视对高校学术和研究氛围的营造。同时他还提倡学科交叉,培养多能力综合型人才,为祖国的科研后备力量注入新鲜血液。

爱才如命 甘为人梯

钱令希一生将教书育人作为自己神圣且光荣的职责。他认为教师作为个人来说,妄图永远对学生保持优势是不可能的。因此他在教书育人的同时,也经常向自己的学生学习,并经常鼓励学生超过自己。他说:“学生要是不比先生强,我们的科学和教育还怎么发展?”正是在这种教育思想的指引下,钱令希可谓是桃李满天下,几十年来为我国培养了大量杰出人才。

大连理工大学著名力学家顾元宪是钱令希的学生。平日里,每当钱老从自己家看到顾元宪家的窗户很晚了还亮着灯时,就会打电话过去:“你要早点睡觉,否则身体吃不消的!”2004年5月31日,顾元宪教授在巴西参加国际会议期间,因疲劳过度不幸去世。当时患病住院的钱令希得知噩耗时,难掩心中的悲痛。他命秘书摆好笔墨,用自己颤抖不止的手,为爱徒写了一幅字:“冲锋陷阵,创新立业,尊称一代领军人物。”

钱令希不仅特别爱惜人才,而且还善于选拔英才,并且能不拘一格的养人才。1981年,施浒立成为钱令希在大连工学院的博士点招收的第一位博士。施浒立本科学的是机械工程,而硕士论文属于电子工程,他是抱着改变过去国内外天线的电磁与结构两部分孤立地进行研究和设计的传统做法,来到大连工学院学习计算力学这一第三专业的。钱令希对施浒立很欣赏,经过考核欣然录取了他,并在随后的日子里对其加以精心指导。1984年,施浒立的跨学科的博士论文《双反射面天线“结构——电磁”系统优化设计的研究——复合场的最佳偶合设计方法》顺利通过答辩,被学术界一致认为是有开创性的论文。在谈起此事时,钱令希说:“施浒立的论文涉及两个学科,一部分内容超出了我的专业,我是不熟悉的。我就是喜欢学生的知识面比教师的更宽、更加现代化。这就是一代更比一代强!”

而钱令希与青年力学家钟万勰之间“伯乐与千里马”的故事,至今仍被人们所传颂。钟万勰很有才能,但当时的他时运不济,一身才能难以发挥。1962年,钱令希来到中国科学院力学所,经胡海昌介绍,与钟万勰结识,两人一见如故,相见恨晚。同年,钱令希趁一次人才交流的机会将钟万勰调到了大连工学院。钟万勰前来报到的当天,钱令希亲自到火车站迎接。进入大连理工这个大舞台的钟万勰,便开始施展出自己的才能。头一年,钟万勰接替钱令希授课。第二年,二人合作在全国性的学术会上,提出了一篇关于极限分析的一般变分原理的论文,引起了力学界的注意。随后钟万勰又多次担任钱令希的助手。后来,钟万勰又在新的领域里开拓,致力于计算力学和最优控制理论的交叉渗透,开拓新的路子。钱令希高兴地说:“多好哪!钟万勰的路子宽,已跑到我的前面去啦!”

钱令希是一个名副其实的“伯乐院士”,他的“爱才如命,甘为人梯”有目共睹。他亲任名誉理事长的“钱令希力学奖励基金会”,自1993年成立以来已奖励了600多位优秀的力学人才。

谦逊平和 品格高尚

钱令希先生不仅以卓越的学术和教育才能而著称,其思想人格之高尚,更是诠释了什么叫真正的为人师表。

现任北京工业大学工程力学部主任的隋允康教授,是在钱老的关照下,克服重重阻力来到大连的。后来,隋允康教授的大女儿去了美国,只有小女儿一个人在北京。“可怜天下父母心”,当时隋允康萌生了想去北京照顾小女儿的想法,但是又恐这一走辜负了钱老对自己的多年栽培。令他没想到的是,钱老特别能体察他的心意。钱老对他说:“你已经在大工干了20年,在教学与科研上做了大量工作,我理解你作为父亲对子女的心情,放心地走吧。”为此隋允康曾对妻子说:“钱先生对我的知遇之恩我永远报答不了。”

1988年,潘敬哲教授跟着钱先生做博士后。有一次,潘敬哲的一只眼睛生病了。钱先生早晨上班时看到了,但也没说什么。到了下午,钱先生叫人给潘敬哲打电话,说在楼下要见他。潘敬哲不知何事,于是就下了楼,看到钱老坐在车里。钱老对他说:“我的一个朋友是眼科专家,我带你到她家看眼睛去……”。

1996年,已是80岁高龄的钱令希带着精心准备的礼物,在家人的陪伴下赶往安徽合肥看望90岁的钱临照院士。临行前,钱令希特别嘱咐钱临照的儿子钱黎明不要惊动中国科技大学的领导。随后他又继续南下看望多位故友院士。他强调此次出访是私人自费访问,不许经过任何地方单位。一路上他是悄悄地来,悄悄地去,体现了高尚的品格和低调的作风。

凡是接触过钱老的人,无论是他的亲朋好友,或者是司机、保姆,甚至是医院的医生护士,从来都没觉得他是个高高在上的大科学家、大教授。在他们的眼中,钱老慈祥亲近得就像自己的亲人一样。从1953年到1959年为钱先生开车的孙师傅,几十年来一直与钱先生保持着很好的友谊。孙师傅回忆说:“一般司机陪领导看演出和比赛都是自己找一个角落坐着,但是每次我送老院长去看球,他都很尊重我,让我和他一起坐到主席台上,没有觉得我做司机的低他一等。”即便是在“”时期,钱老遭到了不公正的待遇,甚至他的办公室和实验室都被关闭,但是他仍然到学校附近的农村去,边劳动边帮助当地的农民设计不用钢筋的小桥和不用木材的小学屋顶。

土木工程博士论文范文第7篇

力学之美在哪里?从孩子们手中玩耍的陀螺,到杂技演员展现的各种技艺,力学之美存在于我们的日常生活中;从潮汐的形成到天体的运转,力学之美隐含在自然界的规律中;从国王浮起的“皇冠”到“牛顿看到下落的苹果”,力学之美存在于各种充满着趣味和智慧的科学小故事中……

看上去,人们好像都知道一点力学,但您知道吗?“力学作为自然科学的第一个定量学科,发展至今,其现状与以前已大不一样,尤其在研究的深度与广度方面。今天我们的很多工程设计与对自然灾害发生发展规律的揭示及防治都需要高水平的力学研究去支撑,而不仅仅是弄几个力学专业词汇以至于没有深入的力学研究就能有效推动的,它需要创新来促使旧貌换新颜。”兰州大学土木工程与力学学院院长周又和教授一席话,代表了中国力学研究中坚力量的思考方向。

登上塔尖可以看到广袤的风景,站上巨人肩膀可以推动科学研究的快速前行,无论如何都要用尽全力向上攀缘才行。尤其在科学研究方面,更要用功、用心、用智,才可发现攀缘的阶梯。周又和与力学的渊源已30年有余,在力学的天地里不断地攀缘。追本溯源,他的历程是一条汗水凝聚着收获、前行伴随着思索、创新驱动着发展的奋发有为之路。

立志为学――开启人生精彩梦

周天寒彻何所依,又见彩虹艳阳起。和煦春风遍地吹,馥郁桃花满山。

诗言志,一首诗能够折射出一个人的所感、所想。2011年1月6日,周又和闲来写下了这首诗,以总结自己多年来的人生感悟。诗如其人,可以感受到,周又和在用心参悟生命,在用汗水铺就人生的精彩之旅。

周又和,1957年5月出生于湖北汉川的一个普通农村家庭。家中有兄弟六人,周又和排行第四,他上面还有一个姐姐,全家日子过得十分清贫。在上世纪60年代初,大哥考入初中学习,毕业前夕父亲突发重病,亲友们力劝父亲让大哥回家务农以缓解危难,但父亲不忍心让成绩优秀的大哥辍学。为了减轻家庭负担,大哥以优异的中考成绩考取了能提供生活费的孝感师范学校,毕业后当上了一名人民教师。但受温饱问题和“”的影响,大哥之后的两兄一姐的读书都止于小学。到周又和及其两个弟弟读书时,家中困境略有缓解,父亲就坚持让他们多读点书。所幸的是,他们因亲历农村的穷苦生活,所以立志发奋读书以改变贫穷面貌。这样,他家共有兄弟四人实现了读书的梦想,这在当地也算是一段佳话。

对周又和人生成长影响最深的是他的父亲与大哥,他们对于人生乐观向上的态度、敢为人先的干劲一直深深地扎在了周又和的脑海里。在当地,父亲周协堂是种田能手,上世纪50年代初期曾担任过合作社的蔬菜排排长,对于在何时何地种什么庄稼他都了然于心,精心耕作,成为生产队种田的“高级参谋”;那时,自留地是全家人生活的主要依靠,他也敢在自留地里种当地人没有种过的生姜与花菜等,并能获得好的收成。大哥周运和对工作一丝不苟,通过不断努力,能力持续得到提升,在上世纪70年代后期,他通过报考函授大学班获得了大学文凭从而圆了他的“大学梦”,从一名小学老师迅速提拔到初中、高中任教,恢复高考后成为县里有名的高中数学老师,90年代还出任过县重点高中汉川二中的副校长。父亲经常以大哥的优异成绩为自豪,并用大哥的范例来引导与教育其它小孩。受此影响,大哥带回家的数学书籍,周又和“偷偷”拿去学习,因此他从小数学成绩就拔尖。在“教育回潮”的1972年,周又和于当年春季进入高中学习,有幸遇上了抓基础教育质量的好时机。那时学校狠抓基础教育,经常进行课程单元考试,他的数学与物理成绩总是名列年级前茅。为此,任课老师还给他开小灶,将“”前高中课本中的一些较难习题给他做,他总能做出,深得老师的喜爱。得益于扎实的基础,在年底学校举办的高中一年级数学竞赛中,他以满分第一名博得头彩,由此奠定了他的自信心,“立志读书”的信念也在这时候悄然种下。1973年夏天起,受“”干扰,全国遍地搞“开门办学”,学校不敢再抓学习,但周又和始终坚守对学习的信念,支撑着他走过人生不平凡的岁月。哪怕在盛行“读书无用论”的年代,他也从未在学习上有过动摇,一路向上,翱翔书海。

在“”那个风雨飘摇的年代,除了生活困苦的磨难外,周又和遇到的更大苦恼是他继续深造的梦想遥遥无望。1974年7月高中毕业后,周又和回乡务农,这一“停滞”就是近四年。在此期间他干过各种农活,当过大队加工厂的“技术工人”,做过生产队的会计,还当过高中民办教师。一步步,他靠的都是自己的实力,小小的改进也给他以慰藉。对于能当上教师这一事,周又和还有一段“励志”经历。那是1976年,他当会计时,因为对数学的兴趣,一次在县城偶然买到一本西安交通大学编写的《高等数学》,喜不自禁。于是,就开始自学,认真做题。他发现书上多处习题答案出错,但又不敢相信会有此事。“初生牛犊不怕虎”,带着疑惑,他就大胆地给教材编写组写信求助,最终得到回复,他的解答竟是正确的!一名不到20岁的高中生敢于“挑战”大学教材,这在当时可是少有的事。这件事不仅让他极受鼓舞,也给了他很大的影响,以至上大学后,他凡事不崇拜、不盲从,养成了独立思考、敢于挑战的科学精神。也因为这件事,周又和引起了当地有关部门注意,1977年6月,他当上了一名高中民办物理教师。

科学的春天带来周又和命运的转折。深受“数学皇冠上的明珠”――陈景润的故事影响的他,在恢复高考的1977年,成功地考上了大学――踏上了恢复高考的“第一班车”,1978年春季进入大学学习。

结缘力学――奏响扬帆学海歌

力争上游竞扬帆,学海行舟引潮掀。前程宽广护天地,沿峭硕果令神叹。

………………

2011年3月17日,周又和又写下这首诗,以纪念自己力学学习与工作的34年,表达他对力学的赞美及对工作的总结和展望。有谁能知道,这样一位与力学有着深厚渊源的学者,与力学结缘,却是“机缘巧合”。

向来成绩优异的周又和如愿考上大学,进入华中工学院(现为华中科技大学)力学专业学习。这一专业并非他所填报的志愿,只因学校要加强力学师资培养,就在所报相近专业的优秀考生中挑选,这样他被调剂进入力学专业的师资班。周又和说他当时对力学知之甚少,幸运的是这一专业与数学有着紧密的关系,也算是能发挥他在这方面的特长,为学好专业课程发挥了作用,从此就开启了他的“力学人生”。

周又和抓住来之不易的机遇,发奋学习。当他得知数学和物理对所学专业的重要性后,除了学好力学课程外,也着力学好数学与物理课程,这为他日后的发展奠定了坚实的基础。还在大一与大二期间,学校先后组织了大学生数学与物理竞赛,他都积极参加。在数学竞赛中,他为班级获得数学竞赛三等奖,这是按班级参赛前五名考试成绩的总成绩确定的,他是其中五名之一。在物理竞赛中,周又和获得个人三等奖。他取得的这些好成绩,使他在大学期间开始崭露头角。在毕业前夕做本科毕业论文的四周内,指导老师让他就皮带弹簧振子系统自激振动极限环的存在性开展定性分析研究。周又和在得知该问题还没有解决后,他激情饱满,通过严谨的力学和数学分析,使这一问题得以解决,他的科研能力深得老师的赞誉。这一研究论文投到学术期刊《华中工学院学报》,并于1983年发表。这在当时的本科论文中并不多见,也让他初尝到研究成功的滋味。到大学毕业时,师资班中的学生只有成绩好的才可被选留任教。加上他的获奖与毕业论文研究所埋下的良好伏笔,他有幸留校任力学教师。

“前程宽广护天地,沿峭硕果令神叹。”正如诗中所描述的一样,随着研究的深入,周又和越来越深刻地体会到力学的博大精深与无穷奥妙,探求的欲望也日渐强烈。在不断攀爬象牙塔的过程中,累积了让他享用一生的宝贵知识财富。

1987年9月,周又和从华中工学院慕名来到兰州大学,在知名力学科学家与教育家叶开沅教授的指导下攻读博士学位。叶开沅教授是著名力学科学家钱伟长院士的得意弟子,我国第一个力学专业――北京大学力学专业的五位创办人之一,1956年获首届国家自然科学奖二等奖。此前,周又和参与的圆薄板大挠度非线性问题各种解析解法的收敛性证明与定量研究获得突出进展。由于求解非线性问题的解法都涉及到无穷展开或无穷迭代,其收敛性是判断和保证求解方法有效性的基本数学课题,当时没人做过这方面的研究工作,成为非线性科学的一个难题。他与郑晓静一道迎难而上,针对圆薄板大挠度非线性问题,寻找到严格的数学证明途径解决了这一棘手难题,使这一研究获得重大突破。这些研究成果赢得了非线性力学领域的著名科学家钱伟长院士与郭仲衡院士的高度赞誉,被认为是该领域“国内外少见的优秀工作”,“已处国内外领先地位,是五十年来该课题最完备的一项研究”。周又和的能力由此也深得叶开沅教授的赏识。在此基础上,叶先生安排周又和就航空仪表中的谐振压力传感器的力学特性开展研究。针对这一非线性动力学问题,周又和提出了自己的研究方法。首先将非线性动态解分解为静平衡部分与在此基础上的动力扰动部分,从理论上证明了静态解对小扰动线性自由振动固有频率的影响,从而确认了谐振压力传感器工作原理的可行性;随后,以静态非线性问题级数解法的高精度解为基础,对小扰动线性自由振动的振型函数采用幂级数展开后,提出的展开系数线性变换格式将所导出的无穷阶代数特征值问题转化为有限阶,从而使解的精度得到提升且计算量大幅减小;最后,采用奇异摄动法讨论了大振幅非线性振动的振幅对固有频率的影响。在这一研究路径下,他定量给出了振弦式与振膜式谐振压力传感器的高精度压力-频率特征关系,并给出了圆板受均匀面内压力的屈曲失稳临界值及后屈曲力学特征的定量结果等。周又和的博士生将这一方法还推广到热弹性非线性梁板结构与非线梯度材料梁板结构的力学特性分析中。他在这一领域的这两项研究成果先后获1992和1996年度甘肃省科技进步奖二等奖。

“机会总是留给有准备的人。”这句话用在周又和身上再合适不过。很多人在看到他的骄人成绩时,总会认为他的机会太好了,想啥有啥。但他心里很清楚,为了这些收获,他常常加班加点超常工作,付出了艰辛与努力。40岁之前,他很少在凌晨一点前睡觉,有时甚至通宵达旦。而每一项研究,都会遇到不少困难。对于困难,他敢于面对并给予有效化解。他说,“对于一名科研工作者,找可做的对象是困难,寻求解决途径是困难,学习新知识是困难,解决问题仍是困难,表达科研成果还是困难,周而复始。然而,人的能力就是在克服各种困难的过程中得以形成与发展的。”正是这种敢于直面困难的态度和乐于钻研的拼搏精神,使他打响了研究生涯的“重炮”――建立起了独立从事科学研究的能力。

跨出国门――攻坚克难勇往前

………………

光阴如箭穿心过,明媚日月照人还。

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1989年年底周又和获博士学位后留在兰州大学任教。随着薄板非线性力学研究取得重要突破带来的科研能力和自信心,他接下来的研究便一发不可收拾。1990年前,周又和就在思考转变研究方向。1985年美国机械工程师协会应用力学分会围绕“固体力学的未来发展趋势”撰写了十余篇综述论文, 其中4篇提到电磁固体力学为今后固体力学的新方向,指出“必须发展电磁力学理论”,“磁与力学耦合问题将是一个重要的研究领域”。在国内,当时这方面研究尚未展开。1991年,时任中国力学学会理事长的王仁院士在兰州参加全国现代数学与力学学术会议期间,得知周又和与郑晓静要开展这一领域的研究,就对他们的这一选择给予了极力支持和鼓励,使他们更坚定了信心。此后,周又和的科学研究也就是围绕这一与高科技密切关联的新兴交叉学科有针对性展开的。

当时,电磁固体力学遇到的主要问题有:铁磁梁式板结构在横向磁场中的磁弹性失稳临界磁场的实验结果远低于理论预测值,致使理论预测偏于不安全;铁磁壳的力学实验结果远低于理论预测值,且不同理论模型预测的结果相差很大;针对仿托卡马克聚变堆实验中超导磁体的磁弹性失稳临界电流的理论预测也与实验有较大偏差;上述两类磁弹性力学问题从弯曲发展到失稳的弯曲路径没有理论上的揭示;多场耦合非线性的定量分析方法很少,商业软件不能实现其定量分析等等。周又和围绕这些基础问题开展研究,逐渐发展到包括压电智能结构的动力控制,超导悬浮与断裂力学、超导交变损耗与磁通跳跃失稳、超磁致伸缩智能材料与控制等的建模及多场耦合非线性力学特性分析,小波方法及其在强非线性问题中的应用等等,均取得了突出成果。而这些新的前沿科学研究的成功探讨,要得益于周又和的“走出去战略”。

走出国门,是周又和实现科研跨越的一个重要历程。1993年9月至1994年7月,他作为访问学者在美国肯塔基大学从事合作研究。1994年7月至1995年7月,作为外国研究员在日本东京大学核工程研究实验室与国际电磁固体力学知名学者Kenzo Miya教授在电磁固体力学领域开展合作研究,取得有实质性进展的创新成果,促成日本应用电磁材料与力学学会于1995年和2007年两度向兰州大学捐资共400万日元设立优秀研究生奖励基金。1998年6―12月和2002年3~5月,他作为高级访问学者两度赴美国加州大学河滨分校与Q.Jiang教授开展合作研究。

从美国到日本,从压电智能结构的力学研究到铁磁、超导等电磁固体力学研究……周又和马不停蹄,尽自己最大可能扩展着前沿知识,丰富着所涉及的先进领域。很多人会诧异地问他:“只见过从日本转到美国学习深造的,为什么你要从美国这样好的环境跳出去到日本呢?”周又和的回答表明了他自己的态度:“当时纯粹从学术角度去考虑问题,从哪儿到哪儿无所谓,哪里能促进发展就到哪里,出国是为了增强能力、扩展视野。”

“认真钻研、敢于挑战”的科学精神和品格贯穿于周又和的整个求学生涯中。初到日本时,恰逢他的合作教授Miya出差欧洲,他没有因此受到影响,而是整日埋首于Miya教授研究组的书房中,阅读各种学术书刊。当时,一本国际学术会议论文集上发表的关于铁磁板在面内磁场作用下振动频率上升的实验研究,引起了周又和的关注与兴趣。在此之前,他对此也有过理论分析,所得结果为对应于固有频率下降的失稳,而实验结果却是频率上升。对于一位以理论研究见长的年轻学者来说,这是极好机会,因为实验结果是不容否定的,问题只可能出在理论模型或定量分析方法上。两周后,Miya教授从欧洲回到东京大学,周又和就向Miya教授提到了这一实验。在得知相关研究没有给出理论解释后,他表示想做这一问题的研究。对此,Miya教授既没有表示支持也不反对。因为Miya教授知道,这一研究难度相当大,他的研究组拥有最强的计算程序,曾开展过这一问题的定量计算,却屡试都没有进展。但周又和并不因此而退缩,反而更来劲,开始寻找突破口。不到三个月,他通过建立新的磁力表征模型就把这一问题解决了!当周又和将整理成的研究论文拿给Miya教授时,Miya教授十分惊讶:这位既不是学电力工程、也不是从事电力工程工作的中国年轻力学学者如此快速地解决了这一难题,所写论文中涉及的电磁学部分是如此严密和准确!而这一快速突破和严密准确的背后,是周又和在大学期间良好的电磁学与数学知识积累,当然更离不开他持续的付出和努力。回国后,周又和通过系统深入研究基本模型与定量方法,完全解决了这类铁磁材料结构磁弹性力学研究中所存在的基本问题。乌克兰力学学者Podilchuk等人在2005年发表的论文中对这类模型的研究进展进行评述时,将周又和的完整模型与这一领域的国际知名学者的其它模型并列给出,由此评述展示了周又和的模型是自Maxwell提出电磁应力张量以来该领域几项代表性发展中最新的一个。意大利学者Nobili等人在2007年发表的论文中评述这一磁固体力学研究的线性化处理所存在的缺陷后,采用了周又和中的观点指出“最后也是最重要的是线性假设导致刻画磁性体内的分布力有众多表征方式”。国际学者Soh等人在2007年的评述中指出,日本学者“Takagi等人完成了软铁磁板在沿长度方向的磁场中的振动,结果显示为磁化影响使得频率增加。”并通过引用周又和的,指出周又和发现了“经典磁弹性理论得到的由磁效应引起的频率是下降的。”随后又进一步指出,周又和建立的完整模型是“放弃了磁弹性应力张量,发展了一个类似于弹性应力的新的理论.由这一新的理论得到的结果可解释这一实验结果。

周又和研究组后来在超导力学方面的研究也是源自于在东京大学的工作。日本作为新能源装置的磁约束热核聚变反应堆开发研究的主导国家之一,对相关研究投入很大,东京大学在东海就建有一座小型的实验聚变反应堆供研究使用。虽然此前周又和知道一些这方面的信息,但身临其境更加深了认识,加之Miya教授继美国康乃尔大学的Moon院士后,也做了仿托卡马克装置中超导磁体磁弹性失稳的实验测量和理论研究。周又和在发现理论预测与实验结果有偏差,且弯曲过程没有给出理论揭示后,也同时开展了这一问题的理论建模和分析方法研究,追踪出磁弹性弯曲路径并得到失稳临界电流,所得结果与实验十分吻合。随后他又将这一研究推广到与日本名古屋在建螺旋型聚变反应堆相关联的超导磁体的磁弹性力学分析中。相关的2篇论文均在国际期刊Fusion Engineering and Design发表。回国后,除了将这一研究推广到动力特性分析外,周又和研究组还开启了超导磁悬浮、超导块材断裂、超导变形与超导特性的相互作用、超导交变损耗与磁通跳跃失稳、超导CICC导体复合股线等的力学理论与实验研究,取得了显著成效。有关超导磁悬浮动力特性的理论研究论文在学术期刊IEEE Trans. Applied Superconductivity发表后,2008年获IEEE超导委员会这一国际学术组织授予的最佳贡献论文奖,他指导的超导悬浮力特性实验研究的博士论文于2010年获全国优秀博士论文奖。

此外,在日本期间,周又和对新兴学术前沿的敏锐能力也值得称道。Miya教授除了电磁固体力学研究外,开展的另一研究领域为无损探伤检测。当时,Miya教授的一名博士生正在采用刚刚形成的最新数学方法――小波理论来从事核电工程中金属结构无损检测方法的理论研究。由于小波理论对短时信号处理的有效性,这一新的数学方法得到了不同领域学者的广泛关注,以图改进和解决工程应用中的一些遗留问题,提高其有效性。但是,对小波理论的理解,需要有良好的数学知识,多数非数学专业学者刚入门时就往往被难住,加之当时数学界知道这一理论的人也不多。在此情形下,Miya教授虽已多次听取博士生的汇报,却一直没能理解和接受。1994年11月,周又和在得知这一情形后,以他数学知识的优势,结合傅里叶分析方法的相关特性,先从不同简单小波的特点、计算格式及应用举例出发,再到小波理论的一般框架及小波应用进行介绍,就容易理解了。在短短两周内,他写出了50页的英文小册子,Miya教授看后很快就理解了,随后安排他在研究组讲授。周又和回国后,将这一新的数学方法及应用给予了有效拓展。他与研究生一道将小波方法最先运用于梁板结构的力学分析以及压电智能结构的动力控制特性研究中,提出的延拓技术解决了小波方法应用于初、边值问题时的边界跳跃问题。基于小波理论建立的计算量小且精度高的拉普拉斯数值反演方法及改进的小波生成方法获得了英国、波兰、国防科大等国外国内动力学与控制学科学者的多次大篇幅采用,近期所提出的求解非线性问题的小波方法成功地解决了求解非线性问题的封闭性问题,为求解强非线性问题提供了通用方法。控制理论和控制工程知名学者柴天佑院士在发表的论文中指出,周又和他们“将小波理论中的函数逼近方法引入到压电智能结构的动力控制问题之中,得到了该领域理论研究的一种新思路”。

在去日本之前,周又和先是在肯塔基大学土木工程系从事其合作教授交给的扇形板力学研究,在不到二个月的时间就得到了满意的结果,其论文后来在Computer and Structures发表。一个偶然的机会,使他能师从压电智能结构动力控制的国际知名学者H.S. Tzou教授。1993年的10月下旬,周又和参加了肯塔基大学华人留学生会举办的一次聚会,认识了Tzou教授的一名博士生,得知Tzou教授正在物色合作者以开展非线性压电智能结构的力学特性的定量研究。结合到自己正要开展的电磁固体力学研究,他也想在这方面有所拓展。他也得知,Tzou教授已出版了几部专著,3篇论文获美国机械工程师协会授予的“Best Paper Award”奖励,要求的门槛很高,一般不轻易接受,因为要他提供资助。在周又和简要介绍了他在薄板非线性力学方面的研究工作后,该博士生答应转达周又和的意图。11月初,Tzou教授约周又和去面谈,当即答应次年起开始在他的研究组工作。到1994年5月底,周又和接到东京大学Miya教授的邀请函,欢喜不已。当时,Miya教授是日本应用电磁材料与力学学会的会长,Int. J. Appl. Magnetic Material & Mechanics国际学术期刊主编,国际著名电磁固体力学学者。出国前,周又和就与Miya教授联系过,想去他那里做研究,但一直没有收到回复。到7月上旬办好手续后,周又和于7月中旬中断美国的工作去了日本。这期间他与Tzou教授合作完成的三篇论文日后在国际期刊上发表,首次给出的非线性压电结构力学特征与控制特性的定量结果被后来的同行学者大量引用,其研究也为周又和回国后将小波理论运用到压电智能结构动力控制的理论研究和开展压电梯度功能材料的断裂力学特性研究奠定了基础。

在美国加州大学河滨分校机械工程系学术访问期间,周又和与Q. Jiang教授就旋转压电体表面声波的传播力学特性开展合作研究。这是Jiang教授正在开展的一项研究工作,主要为寻找新的旋转体转速测量传感器在力学原理上进行探讨,即建立表面波传播速度随转动角速度的变化特征关系。周又和进入后,针对这一力学问题从数学上证明了表面波的存在性,给出了波速存在范围的判别公式,定量给出了波速随转动角速度变化的特征关系,相关合作研究论文在The Journal of Applied Mathematics and Physics (ZAMP)学术期刊上发表。

从本科生到一名高校教师与在职硕士生,从华中工学院到兰州大学师从叶开沅教授攻读博士学位,从兰州大学留校任教再到赴美国肯塔基大学合作研究,从美国到日本,再到回国后又赴美国加州大学……周又和用近20年的时间画了一个“圆”,而这一“圆”里有丰硕的果实。周又和的科研之路,是一条伴随着面对一个又一个科学问题的挑战并将它们加以解决的绵延起伏之路。这样的循环在外人看来也许充满艰辛和挑战,但对他来说,正是这一次又一次的挑战成就了不一样的风景,使他的人生更为丰厚和挺拔,也使他的科学研究“开枝散叶”,“旧貌换新颜”。

立足国内――开疆拓土竟驰骋

………………

似曾相识非旧貌,锦色百花开满园。

1995年7月底回国前夕,周又和在日本突然接到大哥的信,告知父亲病重,于是返回国内就从上海直接赶往家乡看望父亲。看到父亲的重病不可逆转时,他伤心不已。陪伴两周后,在父亲坚持的下,他回到了兰州大学。8月底,父亲离世,这给周又和带来了沉重的打击。父亲在世时,周又和因工作太忙又远离家乡,没能尽到陪伴与照顾之责。对此,父亲总是说这没有什么,只要他们在外面好就可以了。在周又和的境况刚有好转时,父亲却离他而去。周又和每每想起父亲的谆谆教诲、养育之恩与大度情怀,就使他的内心不能平静。2011年1月11日,他还为父亲写下了题为《育儿成才之艰难岁月》和《思念与感激》的两首诗,用来表达他对父亲的思念与感激之情。他用繁忙的工作来减轻悲伤之情并用工作成绩来告慰父亲的在天之灵,进而使他的内心能得到安慰和平静。

周又和在处理完父亲的后事后,就立刻进入到工作状态,通过长期的持续不断努力,他推动了电磁固体力学中的压电智能结构与控制、铁磁、超导悬浮与断裂、常导磁悬浮、超磁致伸缩材料等先进材料结构的多场耦合力学研究的发展,解决了这些材料与结构多场耦合力学中存在的一些理论与实验不符问题,建立了有效的理论模型与多场耦合定量分析方法及程序,揭示出了一些规律。到1999年,周又和研究组在电磁固体力学领域的研究取得了显著的实质性进展,在总结这一阶段性研究成果后,他们撰写的《电磁固体结构力学》专著获国家科学技术学术著作出版基金资助由科学出版社出版。王仁院士欣然为这部专著作序,指出“近十年来,他们经过坚毅的摸索,已经深刻掌握了这门学科的全面情况,做出了许多创造性的成果……这方面的专著在国际上也少有,本书无疑将对我国开展这方面工作起到重要的作用”。周又和的这些研究成果也得到电磁固体力学的两位开创人、美国工程院院士、康乃尔大学理论与应用力学系的两任系主任Y.H.Pao教授及其学生F.C.Moon教授的高度赞誉。世纪之初,两位院士应邀到兰州大学讲学与学术交流。后来,Pao院士在给周又和的信中指出“兰州大学力学系,近以电磁力学之研究闻名国内。经与师生座谈,果然名不虚传”。

截止目前,周又和已主持各类研究项目30余项。正是他的这些丰硕研究成果,使他于1999年入选为第二批教育部长江学者奖励计划特聘教授,2000年获国家杰出青年科学基金,他领衔的科研团队于2006年入选教育部新世纪长江学者创新研究团队,2011年入选国家自然科学基金创新研究群体,2012年主持申报的“大型超导磁体结构力学分析”立项为国家磁约束聚变能发展规划专项的“托卡马克聚变堆关键技术研究”项目的一级课题,目前还主持超导力学研究的国家自然科学基金重点项目。已在Appl. Phys. Lett.、《中国科学》等国内外学术期刊和学术会议上表学术论文360余篇,其中SCI收录论文180余篇。主持的“电磁结构非线性力学”研究项目于2005年获教育部自然科学一等奖,参与的研究项目“中国北方沙漠化过程及防治”获2007年度国家科技进步二等奖;2007年发表在国际学术期刊IEEE Trans. Applied Superconductivity上的研究论文于2008年获IEEE超导委员会授予的最佳贡献论文奖即Van Duzer Prize,研究项目“电磁材料结构多场耦合非线性力学行为的理论研究”获2008年度国家自然科学奖二等奖。

在不断推动电磁固体力学深入研究的同时,周又和研究组还结合我国重大风沙环境问题,开拓了风沙环境力学的研究。直到上世纪末,周又和他们的研究难度虽然不断加大,但主要还是在固体力学范围内。1999年,在强沙尘暴刮到北京引起中央高层重视后,科技部就此研究专门立项973项目。在加强力学基础研究的需求下,经过近十次会议论证,周又和最终争取到将他研究组主持的“风沙环境力学及土壤风蚀的定量研究”课题列入这一项目。

从力学层面上讲,风沙力学研究的主要难度在于沙粒散体与大气流体的相互作用还没有成熟的力学模型可资利用,从而使可控条件的风洞实验测量与野外观测之间无法关联,加上沙粒粒径与风速等的随机性、风流动与沙粒运动耦合作用的非线性,使这一研究难度剧增。针对这些存在的问题,周又和研究组同时从理论建模和实验两方面来展开研究。此前,周又和的研究一直在理论方面,使用国外的实验结果。随着研究的深入,开展实验研究进入了他的视野。兰州大学虽有一些力学实验设备,也只能供本科生教学用,少且老化,达不到科研的要求。同时,他还苦于实验研究人员的缺乏,虽有想法却一直没能展开。

周又和涉入力学实验研究是从参加一次风沙运动的风洞实验开始的,没想到也是一发不可收。2001年暑假,他带领两名研究生到离兰州几百公里的沙坡头开展风沙力学的风洞实验测量,中科院沙漠所也派了一名博士生协助实验操作,实验是在40℃的沙漠地带进行的。在开始实验前,需要对风洞进行无沙风速廓线测量的校准工作。哪知一连几天,计算机上显示的测量结果均不对,无论协助的博士生采用何种手段检查与调试,都没找出问题所在。就在学生们几乎要放弃的情形下,周又和以他在调试计算程序中排查错误的经验,提出检查方法与步骤,按此进行后,再开机测量,结果就正常了。随后,在了解实验规程的基础上,他对风沙力学测量的实验流程作出安排,在两周的实验测量后,回到兰州进行数据处理与分析。在这一过程中,周又和他们通过对输沙率廓线的实验数据经拟合再沿高度积分所得到的单宽输沙率公式,不仅可以提高实验结果的精度,而且还能给出这一物理量实验值随摩阻风速变化的关系式,这在以前是没有做到过的。单宽输沙率是土壤风蚀研究中的重要物理量,其随摩阻风速的变化关系一直是学界关注的话题。在当时,这方面的关系式已多达50余种,或经验的或半经验的,对于同一情形,这些公式的预测结果之间相差很大,可达2~4倍,这就需要高精度实验结果来检验它们的适用性。当周又和的研究生将数据处理结果提交到他手上,并报知可拟合出手头的全部实验结果但却不能反映风沙运动中实际存在的临界启动特征时,周又和对此不满足,亲自改进拟合函数的选择,使之能拟合出全部实验结果及特征。就这样反复尝试,一周后就得到了结果。这一研究成果于2002年发表在国际物理期刊Physical Review E上,评阅意见指出“这是一项引人关注且完整的研究,作者们给出了一系列给人印象深刻的实验,并积累了大量好的数据。受本领域经典工作的启示,他们拟合得到了切实可行的公式”。这一发表在国际物理期刊上的实验研究论文,既为他们日后的实验室建设及实验研究的展开,也为日后在国际物理期刊上发表近百篇研究论文开了好头,积累了经验。在此过程中,实验研究队伍也得以成长。

兰州大学的风沙环境力学理论研究也取得了长足的进展,这里我们介绍周又和在其中的一个方面――碰撞接触力学。风沙流中的沙粒在重力作用下落到沙床面经碰撞后的起跳初速度分布函数一直是风沙物理(即力学)研究中的基础物理量。周又和他们在立项973项目的课题时,就敏锐感知到这一力学问题的重要性。由于沙粒-沙床面碰撞过程具有随机性,此前他没有涉足过随机性问题的研究,一时难于下手。于是,他一方面找来随机过程与数理统计教科书学习,另一方面与在美国从事非线性随机动力学与控制研究的Sun教授联系,于2002年通过国家自然科学基金海外青年学者合作基金的立项来开展合作。2003年暑假,Sun教授应邀来兰州大学讲授《随机振动基础》40小时,周又和除了将这一英文讲稿复制给所有听课人员外,还坚持全程听课。此后不久,周又和就弄清了研究颗粒随机碰撞的方法与途径,与研究生一道成功地建立了这一问题的唯象模型,给出的理论预测结果能很好地对实验给出有效预测。除了采用唯象模型的方式来研究沙粒碰撞起跳初速分布函数外,2003年周又和还安排他的一名博士生采用离散动力学方法在大量随机碰撞的数值实验基础上通过统计方法来给出。除了对所研究问题给出了一新的统计公式外,获得的一些起跳特征整理成论文投送到地学权威期刊Journal of Geophysical Research,评阅人在同意接受发表的同时,提出了所采用的最基本两颗粒碰接触力模型中的等效参数如何得到的问题。此前,博士生曾告知这是程序中的,文献中也是如此。虽然论文得以接受发表,但周又和对此要弄个明白,于是就自己推公式。真是不推不知道,一推放不了。他调阅文献发现,目前宏观离散动力学方法(也称离散单元法)具有广泛的应用,包括岩土、泥沙、风沙、水沙、建筑桥梁结构接头处受强地震的连续碰撞毁损、粒料输运等领域都在应用这一方法开展研究,其中所采用的碰撞接触力模型为线性刚度线性阻尼模型,输入的碰撞恢复系数为常数,后者在所有的物理与力学教科书中也是如此表述的。然而,周又和从《弹性力学》教材中很早就知道,两圆球(或颗粒)静态接触力在线弹性范围内于100年前就由德国学者赫芝给出了解析解,其接触力随接触位移的变化呈3/2次幂的非线性关系,即刚度是非线性的,从而引起了周又和的兴趣。与此同时,他还得知,从上世纪40年代后期开始,就有实验结果显示出恢复系数随碰撞速度的增大而减小,即不是常数。直到2005年,美国、德国和波兰等国学者还在开展颗粒碰撞恢复系数随碰撞速度变化的基础实验测量和接触力表征模型的理论研究,只是各碰撞模型的预测结果与实验相差太大。到2006年,周又和针对碰撞的力学基本过程,在考虑弹塑性变形后,成功地建立了一碰撞接触力模型,使现有恢复系数随碰撞速度变化的实验结果得到了很好的预测。这一研究结果被德国佛莱贝格工业大学岩土工程研究所所长、欧洲离散动力学方法及程序应用推广中心负责人Konietzky教授知晓后,主动与周又和联系开展合作,2007年专此来兰州大学讲学。Konietzky教授是采用离散动力学方法从事岩土力学研究的国际著名学者,2010年他申请到德国科教部的国际合作项目,用于与周又和开展学术合作与学术交流。2011年11月,周又和率团赴德国报告了这一工作,后经Konietzky教授推荐,周又和于2012年10月在该校召开的国际学术会议上作大会报告。

最近,周又和研究组将离散单元法的研究拓展到复合超导CICC导体的横向压力-位移特征的理论研究中,成功地对实验结果给予了理论揭示。CICC导体是ITER核聚变新型能源装置中产生超强磁场的大型磁体的基本结构,目前,ITER建堆与运行预算投入100亿欧元,我国是这一大型新能源实验装置国际合作研究的七方国家之一,承担10%的费用。因为ITER装置内要求达到11特斯拉的超强磁场,超导磁体在强磁场作用下的力学变形与超导性能退化就成为这一装置的设计功能能否实现及其后功能提升的主要课题。经对超导CICC导体样品在类ITER磁场环境条件下的实验测量表明,目前设计制备出的样品只能运行6000次左右,远低于预期要求的2~3万次。其次,目前针对提高运行次数的力学设计理论所得结果也与实验结果相反,即理论预测为增大绞缆节距可升高运行次数,但实验却是降低。为此,相关工程界与理论界正在寻找新的有效力学方法,以期希望能解决这一问题。在2012年5月他们将这一研究论文投到国际期刊Superconductor Science and Technology后,论文送到国际ITER超导磁体设计总负责人Around教授评审。Around教授看到针对这类问题研究的这一新方法后,主动与我国科技部ITER中心联系,希望进行直接交流。经科技部ITER中心的协调与安排,在Around教授的技术代表Denis博士来甘肃白银检查超导绞缆制备工艺期间,7月2日,周又和带领七位教师与研究生前往白银长通电缆厂,与Denis博士、中科院等离子研究所的研究人员、长通电缆厂的技术人员、科技部ITER中心的管理人员一道就这一研究的深入展开进行了交流与研讨。2012年10月,这一论文正式发表。

目前,兰州大学在电磁固体力学与风沙环境力学两个研究领域都建立起了能开展实验研究的实验室,还建有风沙野外观测台站,累积设备费2000多万元。相关理论与实验的基础研究已纳入到周又和主持的“复杂环境与介质相互作用的非线性力学”国家创新研究群体,并获得国家自然科学基金重点项目等的资助。在科技部相关重大研究计划的支持下,他们正紧密围绕国家重大需求来展开这两大工程领域的关键力学研究。周又和研究组仍在不断努力,以期通过他们的研究来提升我国在这两大工程领域的科学技术水平。

夯实基础――教书育人谱乐章

甘坐板凳十年冷,追求一流代代新。

何惧征程险难阻,收获自有后来人。

2011年4月24日,周又和赋诗一首,表达自己在办学上的所思、所为、所获的心路历程。从1989年底博士毕业后留校任教至今,周又和在兰州这片热土上,见证了兰州大学力学学科发展历程;同时也作为重要推动者之一,亲历了这一学科的重塑、发展、强壮。

兰州大学力学学科创建于1959年,在叶开沅教授带领下,1981年固体力学硕士与博士学科培养点获国务院学位委员会批准设立,1986年独立建系。叶开沅教授相继培养出刘人怀院士、郑晓静院士、孙博华院士等杰出人才。

“江山代有人才出”,“长江后浪推前浪”。到上世纪90年代中期,一批教师相继调离或退休,兰州大学力学学科的发展也一度成为关注的话题。1995年7月,周又和从国外返回兰州大学,开始了推动力学教学与科研工作的发展,并逐渐发展成为这一学科的领军人才,建立起了一支队伍。

“高水平的科学研究需要高素质的人才,而高素质的科研人才则有赖于高水平的本科教育与研究生培养,这就需要将本科教学、研究生培养、科学研究、队伍建设作为统一的整体来综合考虑与实施”。周又和不仅这样讲,而且着力用心去实践。在总结现代高等教育成功经验的基础上,面对西部的现实环境,将本科教学、研究生培养和队伍建设作为统一体系来实施,从而在教书与育人两方面都取得显著成效。

30年的教师生涯,周又和边走边看,边学边思,总结出了一套属于自己的“教学经”。他把最美好、最宝贵的时光奉献给了大西北,奉献给了高等教育和科学研究事业。他用自己丰富的智慧、渊博的学识、坚定的信念和无私的奉献,引导学生树立报效社会的责任、敢于担当的志向和坚实深厚的能力。他对待教书和育人始终一丝不苟,将科研精神与科研成果有机地融入到教学实践中,培养学生的创新能力和科学精神,不断激发他们的学习激情。

早在1982年周又和任教于华中工学院期间,他除了教师职业的自豪感外,更多的是深感责任重大,至少不能误人子弟。为此,他在任《理论力学》课程辅导老师的三年中,除了完成好辅导老师的任务、从老教师那里学好教学方式方法外,还主动做完了原苏联《理论力学习题集》中的4000多道题,从而对这一课程的掌握有了全面的提升。周又和备课认真、推导严谨、思路开阔、深入浅出,加上热情辅导和作业全批,教学效果深得学生好评。1986年,教研室从北京弄到一份《理论力学》教学评估的统考试卷,用于同期四个大班的期末考试。考试下来,按大班与小班成绩排名的第一都在周又和主讲的班上,在四位主讲教师中他是最年轻的。这一“果实”的得来,与他对这一课程的用心钻研分不开。此前,他认真参考不同教材,从各章节内容的衔接、体系布局、例题与作业题精选,到斟酌有关内容表述的科学性和可接受难易程度,都细致过滤了一遍,获得认可后形成自己的讲稿与讲授方式。就是在此期间,他发现教材中多个地方的表述不精确,就写下注记一直保存着,直到2006年他在兰州大学再讲这门课程时又进行修改,并于2009年发表在《力学与实践》上。也是在华中工学院期间,他看到《力学与实践》上就动矩心的动量矩定理的公式如何正确表征开展持续讨论,但没有达成统一认识与表征公式。他就从严格的矢量表征方式出发导出了统一的表征公式。这一教学论文投到《力学与实践》后,于1990年发表,从此这一问题就没有再讨论了。这些,也为周又和主讲的《理论力学》在2007年入选国家精品课程和他本人于2008年获高等学校“国家教学名师奖”奠定了基础。

截至目前,周又和已为本科生主讲8门课程,累计3000余学时;为研究生主讲7门课程,累计2400余学时。在主管力学系后,周又和在坚持为本科生讲课的同时,还按力学学科的认知规律,主导了本科生培养方案与各课程教学大纲的修订,加强了实践教学、实验教学和科研训练各环节,增设《力学与工程概论》课程并制作该课程的PPT为学生讲授,提出由硕士学位以上的新留教师担任班主任,设立本科生科研基金,亲自听课并奖励优秀授课教师,要求教授与副教授既要做科研也要为本科生讲课,等等。正是这些得力的措施和实践,使得培养的本科生成为优质研究生的主要来源。在研究生培养中,他将科学研究与研究生的科研能力、科学精神培养紧密结合在一起,从研究生培养方案制订到培养过程各环节,他都亲历亲为,给出有见地的建议性意见,鼓励学生要敢于创新和善于创新。正是这样,周又和的研究范围越扩越大、越做越深,研究队伍也日益壮实。

“春播桃李三千圃,秋收硕果香满园。”周又和多年在教育上的努力和付出换来了硕果满园。2000年获宝钢教育基金会“全国高校优秀教师特等奖”,2006年被中国科协授予“西部开发突出贡献奖”,被中国教科文卫体工会授予“全国师德标兵”称号。主讲的《理论力学》于2007年入选为国家精品课程,2008年获部级“高等学校教学名师奖”,主持的“理论与应用力学创新人才培养团队”于2008年入选国家质量工程的教学团队, 2009年获教育部授予的“全国优秀教师”称号,主持的本科教学研究项目“高水平力学人才培养与教师队伍建设的互动模式及实践”于2009年获国家教学成果二等奖,他指导的20篇博士学位论文中,有两篇分别于2010年和2012年获全国优秀博士论文奖与提名奖,直接培养和协助培养的博士中7人入选为教育部新世纪优秀人才支持计划、8人成长为教授,成为兰州大学力学的骨干力量……

回首30余年的教书育人工作,面对一张张年轻探索者的面孔,周又和一直告诫学生,要想发展、做出成绩,就要敢于超越前辈老师,至少要敢于超越眼前“高不可攀”的老师,无论何时、无论何地,都要有这股劲。看到学生们一个个成长成才,他欢喜着,更期待着。

扎好围栏――领航管理出奇效

听天门长啸松涛依旧

凌绝顶远眺风物日新

2011年6月23日,周又和就他领衔申报的国家创新研究群体现场答辩完后,他等待着。次日上午得知成功后,就利用空出的一点时间去登泰山,抄下了山顶南天门的这幅楹联。想起自己的点点滴滴,他感慨良多,哪样的进步不是蕴含在这绝妙的楹联中!人生中的种种“风物”,又何尝不是阵阵“涛声”的回响!眼前“涛声”的喜悦,更让他深感寻找“绝顶”去发现新“风物”的重任。

“要将一个学术单位搞好,尤其作为高校,形成良好的学术氛围对于快速发展是极其重要的。这就需要我们的管理人员懂得教学、科研与人才培养规律,具备公心和敬业精神,在吸取现代高等教育成功经验基础上,面对遇到的现实问题提出切实可行的办学思路和采取行之有效的措施,才有可能带好队、办好学。”周又和如是说。周又和进入管理并不是他刻意追求的。在2000年他获得国家杰出青年科学基金并担任长江学者特聘教授后,学校为结合应用研究发展的需要,推动工科发展,决定办土木工程专业。2003年学校准备成立工学院,请他出任院长,被他婉拒。这样,从2002年开始招生的土木工程专业就只好挂靠在力学系。此前的1999年6月,他接受了没有行政级别的管理工作――力学系主任。他从本科教学各环节、研究生培养模式的改进、科研氛围的形成、教师队伍建设的思路、实验室建设等方面,都提出了新的有效办法,并逐渐得以推进实施,不仅使力学学科得到了快速发展,而且也使后来学院的其它学科得到了有效提升。

周又和出任力学系主任后,改变了力学学科长期没有扩展的局面。1999年底,他主导申报的固体力学成为甘肃省重点学科,2003年新增工程力学硕士学科点,2004年新增力学一级学科博士后科研流动站,2005年新增工程力学博士学科点,同年力学一级学科硕士点获批设立。

2005年6月,面临新办土木工程专业急需步入正常的迫切要求,兰州大学最终做出决定:将力学学科与地质工程学科、土木工程学科一道成立土木工程与力学学院,让周又和出任院长。他从学校大局出发,接受了这一任命。对周又和来说,这绝对是个挑战。新组建的学院面临重重困难,尤其是新建土木工程专业缺少足够的师资和设备。当时,学院教师只有31人,实验设备老化,连本科实验教学都不能维持。周又和面对的首要问题是如何撑起学院并使之发展壮实。他说,“在其位,就要谋其政,而且要谋好政、善于谋政”。周又和接任院长这一重任后,就一直思考着学院的发展方式与实现途径,在不同阶段提出相应的发展措施。通过深思熟虑,决定采取逐步发展的长远策略,并将队伍建设始终放在首位。他通过主持的211工程和985工程的建设项目,将学院的其它学科纳入到力学的建设平台,使它们也能得到发展。2005年下半年,学校投入400多万元建设教学实验室以备国家的教学检查,他综合考虑三个学科的本科生实验教学需要,领衔组建了工程实验中心。在他的建议下,有些设备选择了较高性能,可开展一些科研与社会服务的实验测量。建成后,他亲自带领全院教师参观实验室,让实验人员讲解各仪器设备的功能,以便老师们使用。就这样一步步,在保持力学学科发展的同时,也使原本基础薄弱的土木工程学科和地质工程学科通过夯实基础,呈现出阶梯式良性发展的格局。

周又和主持学院工作以来,学院的学科建设、科研平台、教师队伍、科学研究、人才培养各方面都取得了骄人的成绩。在本科生人才培养方面,2005年底申报的“理论与应用力学”本科专业成为甘肃省人才培养与科研基地,2009年工程实验中心成为甘肃省本科实验教学示范中心,2010年“理论与应用力学”本科专业入选国家特色专业建设点,此外,还建成国家精品课程1门、省级精品课程4门,获国家教学成果二等奖1项。在学科建设方面,2005年底力学一级学科成为甘肃省重点学科,新增防灾减灾工程及防护工程硕士点,2007年固体力学成为国家重点学科,2008年新增结构工程硕士点,2009年新增地质工程学科博士后科研流动站,2010年力学一级学科博士点、土木工程一级学科硕士点获批设立,2012年新增地质工程一级学科甘肃省重点学科。在科研平台建设方面, 2005年凝聚学院力量申报的“西部灾害与环境力学”教育部重点实验室被批准建设,周又和任主任;2007年协同甘肃省地震局一起申报的“兰州地球物理”国家野外科学观测站被批准建设,周又和兼任副站长;2007―2008年由周又和领衔协调校内其它学院一起申报的“特殊功能材料与结构设计”教育部重点实验室(B类)被批准建设,周又和任学术委员会主任;2009年学院协同敦煌研究院等单位一起申报的“国家古壁画保护工程研究推广中心”被批准建设,周又和兼任副主任。在教师队伍方面,目前学院有教师54人,含教授15人和副教授16人,其中2位院士、10位教授、13位副教授是在建院后成长起来的,并建成一个国家质量工程的教学团队(2008)、一个教育部长江学者奖励计划科研团队(2007)和一个国家创新研究群体(2011),国家教学名师1人(2008)。在科学研究方面,建院来3项科研成果获国家自然科学或科技进步奖二等奖、2项获省科技进步奖一等奖,承担国家与地方的科研任务都显著增强增多,2012年的科研经费较建院初的2005年增长了2倍多。在研究生人才培养方面,培养的两名博士分别于2010年和2012年获全国优秀博士论文奖与提名奖。这一系列办学指标,已使土木工程与力学学院名列兰州大学的前列。

如果说教学与科研为“双肩”,那么管理与教研又为“双栖”。事实上,无论是教学、科研还是管理,无非是能力的使用与贯通。对周又和来说,自己就是一粒“种子”,放到哪里,就要在哪里好好“生根”、“开花”、“结果”,而“收获自有后来人”。

立身桥头踪影不随流水去处地异乡梦魂常往故里驰

2011年1月2日,周又和在武汉天河机场候机室将他大哥所写的这幅楹联略加改写,借以写照他三十年来的现实生活境况,也表达了他的心路历程和对未来的期盼。回顾往事,他干的一件件事,都是尽力地在“异乡”新天地里去走上“桥头”,通过不懈努力去发现新的“踪影”,从而使他“梦魂”里的成果能不断地驰骋到他心中的“故里”――国家、学校、家人和学界。而今,周又和还在寻找新的人生“异乡”, 走上更多“桥头”,发现更多“踪影”,使他新的“梦魂”能成为“中国梦”的一份子。

土木工程博士论文范文第8篇

一、学科建设与学位工作

组织了应用经济学、马克思主义理论、新闻传播学、历史学、建筑学、土木工程等6个学科参加全国一级学科评估和体育硕士、艺术硕士、翻译硕士、汉语国际教育硕士等4个专业学位授权点的申报工作,对于找准学科的优势和差距,推动学科自主建设,提高研究生教育质量起到了积极的促进作用。

初步建立了博士生导师库,分析了近三年新增博士生导师学术状况,全面总结了博士研究生导师遴选工作,为进一步改进学校博士生导师工作提出了建设性建议。

加强了研究生学位论文质量监控,严格执行博士论文的双盲评阅制度和答辩材料的形式审核制度,严格执行硕士论文抽查制度,强化了关键环节的质量控制,保障了学位授予质量。

二、研究生培养工作

加强了研究生导师遴选制度的改革,促进研究生导师队伍建设。新增博士生导师25名,新增硕士生导师75人,形成了一支与学校研究生教育规模发展相匹配、整体学术实力较强的研究生导师队伍。

完成了新一轮专业学位研究生培养方案修订工作和职业型科学硕士学位培养模式改革方案的论证工作,积极推进了学校研究生分类培养模式的改革。

健全完善了研究生培养质量过程保障体系,增加了257门研究生学位课程的统一排课,开展了定期和不定期相结合的教学检查,处理了两起教学事故,实行了网上排课、制定培养计划和选课等系统化管理,进一步促进了研究生培养管理水平和研究生培养质量的提升。

全面推行了研究生培养机制改革,改变了旧的研究生分类,施行了完全学分制,健全完善了以科学研究为主导的研究生培养模式、导师资助制和新型的研究生奖学助学,研究生基本奖学金覆盖75%博士生和70%的硕士生,优秀博士生在学期间获得的最高奖学助学金可达10万元。学校研究生培养机制改革引起了省内外新闻媒体的热烈反响,在省内几家大报的重要版面或头版头条、经视卫视台的黄金时段均有报道,中国教育报》、新华社和新浪网等纷纷刊载了专题新闻。

三、研究生招生工作

进一步完善招生工作制度,健全与完善了我校研究生招生管理制度,形成研究生招生报名、初试、复试和录取各个关键环节的程序保障,促进了我校招生工作的规范化、制度化和标准化,为建立公开、公正、公平的招生工作机制提供了制度保障。

进一步加强了学校标准化保密室、考场和考点的规范化建设,建设了高标准的研究生考试保密室,配置了先进的保密技术防范设施,为保障研究生入学考试安全提供了技术手段和物质条件。

加大了推免生复试权重,革新了特殊人才选拔机制,开辟了校内跨学科、跨学院交流的通道,促进了学校推免生工作机制的创新。学校推免生工作机制创新的基本做法在今年《教育部简报》第79期专题刊载,得到了教育部的肯定并向全国研究生培养单位推荐。

四、综合管理工作

根据学校统一部署,开展了新一轮研究生院管理岗位的聘任工作,对部门结构和岗位职责进行了必要的调整,进一步强化了研究生院管理职能,优化了管理队伍的结构。

制定了学校研究生秘书工作标准,初步形成了研究生培养基层单位管理干部的工作规范,促进了学院研究生教育管理效率和水平的提高。

土木工程博士论文范文第9篇

关键词:土木结构;裂缝;方法

中图分类号:TV543+.6 文献标识码:A 文章编号:

1、引言

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力。建筑结构在使用状态下允许出现裂缝,结构建筑影响混凝土裂缝的因素有很多,例如混凝土材料的收缩性能,混凝土的变形模量、抗拉强度以及徐变等力学性能,但是不能超过结构裂缝的最大间距,(如表1)所示,超过最大间距的裂缝,会对结构的安全性产生极大的影响,不仅在美观,实用等方面,甚至影响结构的安全性,在地震作用下容易最先发生破坏,以至于倒塌。因此,本文主要研究土木工程结构中裂缝的控制的相关方法, 为混凝土结构的设计者提供一定的技术依据。

2、影响混凝土结构裂缝的因素

裂缝产生的原因主要是变形作用,如温度变形、收缩变形、基础不均匀沉降变形等多因素,此类裂缝占全部裂缝的80%以上。对于变形作用引起的裂缝控制研究还很不成熟,缺乏相关规范及规程,它涉及结构设计、地基基础、施工技术、材料质量、环境状态等诸多因素,特别是泵送混凝土施工工艺的发展,使得混凝土裂缝控制的技术难度大大增加。

3、混凝土结构控制裂缝的方法

3.1合理设计结构平面布置

建筑平面宜规则,避免平面形状突变。当平面有凹口时,凹口处外横墙宜与内横墙拉通对齐,并肩在凹口处边缘设置拉粱,其戳面及配筋不宜太小、;凹口周边楼板宜适当加厚并加强配筋,宜考虑该处楼板负筋拉通,使能抵抗在此处集中的温力及混凝土收缩应力。由于建筑标准对通风、采光、日照、明厅、明卫的要求,因此建筑平面不规则,凹凸布局比较普遍。在凹口处,楼板宽度减少很多,温度应力和混凝土收缩应力很容易在此处集中,导致该处楼板贯穿性拉裂。特别是结构层面中部凹口处,按“长墙及地基板的温度收缩应力”理论,水平应力最大,楼板结构配筋设计应予以构造性加强。

对于连续长度较长的外墙,建筑上可以考虑设置大的落地门窗和八角窗以减小墙端部处温差应力,避免楼板切角裂缝的产生。转角窗处楼板宜加设暗拉梁。减少外墙和室内楼板的温差一般很难做到,根据裂缝控制“放”的原则,通过减小外墙的连续长度来减小温差应力。

当楼房长度大于60m时,可在房屋中部设置收缩后浇带或设置沉降缝,以减小混凝土收缩应力及温度应力的影响。当建筑物地基可能具有不均匀沉降时,也可设置后浇带或设置沉降缝,避免沉降裂缝的产生。根据“长墙及地基板的温度收缩应力”理论,在房屋中部处,由混凝土收缩和温度变形产生的纵向拉应力最大,在此处设置后浇带或设置沉降缝,可减小相应影响。

3.2根据具体情况设置后浇带

现行规范的伸缩缝规定控制开裂与否的唯一因素是结构长度。然而根据大量现场调查,引起结构裂缝的原因是综合性的,结构长度只是影响温度收缩应力综合因素之一,而不是唯一的因素。仅就长度而言,结构长度与应力呈非线性关系,如结构长度小于规范的规定,似乎结构内力影响很小,伸缩缝或后浇带可以有效地控制裂缝。但是对于承受很大温差和收缩作用的现浇楼板、大截面梁、剪力墙及长墙等约束度较高的结构,裂缝的概率仍然很高。此外,由于综合因素的关系,有些工程长度超过规范的规定并没有开裂。从防水角度分析,由于近代建筑规模日趋宏大,超长、超宽、超厚结构都日趋增多,永久性的变形缝(包括伸缩缝、沉降缝、抗震缝)给工程的防水质量带来严重不利,止水带渗漏是常见而又难以处理的质量缺陷。所以,后浇带的应用是一种进步,但并不是在任何条件下都能奏效。利用后浇带取代永久伸缩缝时应当注意以下两个问题:

(l) 后浇带中清理垃圾困难,接缝不密实,防水质量差,后期可能形成两条裂缝,因此后浇带的构造很重要;

(2) 后浇带的间距不宜过长(30m左右),填充封闭时间不宜过短,以能将总降温及收缩变形进行一半以上的时间为佳,从目前混凝土的收缩量来看,估计3-6个月方能取得明显效果,最短不少于45d;在软土地区,填充时间在结构封顶以后,方可有效地释放差异沉降的应力。如通过地基处理解决差异沉降问题,为此目的而设的后浇带可以不设。根据现场实践经验,裂缝分为有害的及无害的两类,

3.3按照要求设计混凝土构件厚度

对现浇楼板板厚宜)L/30-L/35(L为单向板跨度或双向板短向跨度),一般设计厚度不宜小于100mm(厨房、浴厕、阳台板不得小于90mm),屋面板厚度宜大于等于120mm。对现浇剪力墙结构,外墙墙厚宜大于160mm,其中地下室外墙墙厚宜大于250mm。就现浇混凝土楼板的最小厚度问题,GB5O010-2002在考虑钢筋锚固、耐久性等因素而确定的最小厚度,对于民用建筑单向板仅要求为60mm,对于双向板仅要求为80mrn。楼板厚度越薄,相应产生的混凝土干缩应力亦越大。根据工程设计经验,厚度低于100mm的楼板的温度—收缩裂缝很难控制。从构造角度,并考虑经济合理的原则,提出混凝土现浇楼板的适宜厚度。

3.4减少施工因素带来的影响

施工因素产生的裂缝主要有以下几个方面:模板及其支撑不牢固、产生变形或局部沉降、拆模不当引起开裂、养护不好引起开裂、混凝土和易性不好、浇筑后产生分层产生裂缝、冬季施工拆除保温材料时温差过大引起裂缝、烈日曝晒后突然降雨产生裂缝、大体积混凝土的水化热使内部与表面温差过大产生裂缝、大面积现浇混凝土由于温度收缩产生裂缝、主筋位置严重位移使结构受拉区开裂、混凝土初凝后又受到振动产生的裂缝等等。

4、结论

在实际工程中,经常会出现因为设计、施工、环境的原因,使结构物出现裂缝,从而影响正常使用,工期拖延,给社会造成了巨大经济损失。随着建筑规模的扩大和结构形式的复杂化,加上工程进度的加快,裂缝问题日益严重。混凝土裂缝问题一直严重困扰着混凝土的施工质量,在混凝土生产以及施工过程中有针对性地采取预防措施,尽可能采取有效的设计措施、材料措施、以及施工措施从源头上防止裂缝的发生,使结构尽量不出现裂缝,或尽量减少裂缝的数量和宽度,特别是避免有害裂缝的出现,以确保工程质量,使建筑物具备良好的耐久性和结构稳定性。

参考文献

[1] 王铁梦.工程结构裂缝控制 北京:中国建筑工业出版社,1998.

[2] 陈萌.混凝土结构收缩裂缝的机理分析与控制.武汉理工大学博士论文,2006.

[3] 赵国藩、李树瑶、廖婉卿、文明秀、来玉普、王键等.钢筋混凝土结构的裂缝控制 北

京:海洋出版社,1991.

[4] 陈肇元、崔京浩、朱金锉、安明晶、俞哲夫.钢筋混凝土裂缝分析与控制 .工程力学

土木工程博士论文范文第10篇

2009年9月,李世蓉赴英上任,出任英国皇家特许建造学会新任全球主席(2009~2010)。接下来的1年,李世蓉将带领CIOB全体会员引导学会今后的发展方向,制定相关的建筑标准,向世界推广更先进和更环保的建筑理念。

CIOB第一位中国女性会员

“1993年到荷兰Delft技术大学做访问学者的经历,让我眼界大开,当时我在重庆建筑大学(现重庆大学)当教师。”

在荷兰期间,李世蓉了解到CIOB是有100多年历史的英国皇家特许建造学会,是一个涉及建设全过程管理的专业学会,在国际上享有较高的声望,CIOB会员资格在国际建设管理领域得到广泛的认可。于是,她决定以自己的研究成果和工作实践申报“英国资深皇家特许建造师”的资格。

周围的朋友都担心这么高的资格,能给中国人吗?英国资深皇家特许建造师学会派出3人考核小组,到荷兰对李世蓉的研究进行全面考察。通过科研成果介绍、论文答辩和面试等一整套资格评审程序,李世蓉终于获得了“英国资深皇家特许建造师”的资格。

就在这次考核中,李世蓉给3A考核小组中的英国里丁大学教授Roger Flanagan留下深刻的印象。面试后,F1anagan教授邀请李世蓉参加“中英建筑业比较研究”的课题。1995年,她来到英国里丁大学攻读建筑管理专业博士,同时做Flanagan教授的研究课题。

这3年的甘苦,事隔多年回忆,李世蓉还是很感慨。“当时我既有离开家人故土的感情煎熬,更有要完成学业和兼顾科研的双重压力。在英国我人生地不熟,女儿不到10岁,正是成长的关键时期,我却没在她身边。而除了完成博士论文,我还要和导师Flanagan教授完成一项中英建筑业的比较研究,报告全部用英文写作。而因为没有任何时间去打工补贴生活,所以我只能尽量压缩开销,生活简单再简单。”

在巨大的压力面前,李世蓉的身体开始“罢工”,她得了严重的耳鸣病,白天工作紧张可以分散注意力,晚上安静时是最难熬的,睡觉时常常把宿舍的二手电视打开,以分散注意力而入睡。去医院检查,却又没什么不对,医生告诫说耳鸣病没有药物治疗,唯有安心静养、放松生活。李世蓉只好每周去看一次心理医生,疏导和释放内心的焦虑。

在3年时间里,李世蓉不仅完成了自己的博士论文,同时还与导师Roger Flanagan教授共同完成了科研报告《中英建筑业的比较研究》。随后,英文专著《面向国际市场的中国建筑业》在英国出版发行,被英国有关部门称为“在国际上关于中国建筑业的权威性著作”。其间,她还为我国建设部、高校、建筑企业等牵线搭桥,帮助建设部组织的考察团到英国进行学术交流。

1998年,李世蓉顺利通过了博士论文答辩,获得博士学位。她还获得了英国资深皇家特许测量师、英国资深皇家特许土木工程师、英国特许工程师等资格。

从学者到城市管理者

回国后,李世蓉继续在重庆大学任教,先后主持了20余项重点科研项目,先后指导多名建筑经济与管理研究方向的研究生。在研究生教育中,她特别强调培养建筑管理领域的国际型人才,通过若干国际间的科研合作项目,让自己的博士生、硕士生出国进修、开展国际学术交流、参加国际会议等。“假如说我有国际化视野的话,我也要让自己的学生国际化,走出国门,学习更多先进的管理经验。他们中不少人很能干,毕业后都在跨国公司工作。”

2003年1月,李世蓉的命运方向再次发生了改变。她被重庆市委组织部任命为重庆市沙坪坝区副区长,分管城市建设。“我从硕士到博士都研究的是建筑经济管理,所以,从建筑工程和政府管理职能这两方面来说,都与我的专业有联系。”李世蓉说,“大概因为有多年高校和海外求学背景,我一直反对搞什么大广场等形象工程,我和周围的同事强调说,城市建设最要紧的是城市规划。这4年的从政工作对我锻炼特别大,有更多的机会将我的专业知识与实际更好地结合,推行国内外先进的城市建设管理的理念和成果。”

2007年1月,李世蓉被调到重庆市外经委担任副主任。她和CIOB结下的缘分还在继续。

CIOB全球首位女性主席

2007年6月,英国皇家特许建造师学会在学会的总部正式宣布李世蓉将担任2009~2010年度全球主席。按照学会惯例,自宣布之日起她就成为全球副主席,2008年6月成为全球高级副主席,2009年6月将“转正”为全球主席。为此,她成为这家有着175年历史的学会的第一位非英籍全球主席,也是CIOB第一任女性主席。博导Roger F1anagan教授和他的学生李世蓉先后担任CIOB垒球主席,成就一段佳话。

“为什么我能担任CIOB全球主席?很多人问过我这个问题。我认为这既是CIOB对我专业知识和个人能力的认同,也是CIOB国际化的一种表现。CIOB需要进一步发展,需要焕发新的生命力。”李世蓉说CIOB的认证资格已得到国际上100多个国家的认可,“皇家特许建造师”已成为欧共体国家、美国、澳大利亚、非洲和东南亚等国家和地区获得就业机会的通行证。

李世蓉介绍说,CIOB自1993年与中国建设部正式建立合作关系以来,通过培训和教育计划、专业评估以及对大学专业课程的相互认可,举办一系列研讨会,为中国建筑管理教育的进一步发展和完善作出了积极贡献。

“而对于我国的建筑队伍来说,CIOB也是一个很好的平台,能够走出去和其他的建筑队伍交流;CIOB在全球有4.3万名会员,在中国有近4000名会员(其中香港有2000多名),可以把国外CIOB会员引到中国来投资。在实际工作交流中,我遇到很多CIOB的会员就是投资商,或者很多ClOB会员是为业主方、投资方工作。在这样的背景下,对于中国建筑业来说也是一个平台。”诚如CIOB总部给李世蓉的邀请信中写的那样:“我们相信,一旦您成为CIOB主席,将进一步提升中国在国际建筑市场的影响和形象,同时为中英两国的建筑业发展带来更多的机会。”

“我目前从事的是投资贸易工作,我知道要尽量运用自己的专业背景和国际化的人脉积累,应该能成为更有效的资源。”

说到家庭,李世蓉满怀愧疚,又洋溢着幸福。“我们这个家庭互相影响、互相支持,先生是我大学同学,目前在重庆大学做常务副校长。因为一直很忙,女儿我没怎么管,家务也没怎么做,都是我婆婆在照顾家里。女儿21岁,很独立、很自信、很有自己的想法,已经上了大学,现在美国做交流学生,她给我发电子邮件,说老师让她写对自己影响最深的人,她写的是我――说在她成长的路上,有很多人帮助她,无论是学习还是生活,但是在思维上,是我给与她坚强和坚持!她说:‘你的身体力行影响我,国际化的思想潜移默化地影响我。’”

李世蓉,四川雅安人,1957年11月出生,1978~1082在重庆建筑大学工民建专业学习。1982~1984年任重庆建筑大学建工学院教师,1904~1987在重庆建筑大学管理学院建筑管理专业硕士研究生班学习,1093~1994年在荷兰Delft技术大学土木系作访问学者;1995~1998年在英国里丁大学建筑管理专业攻读博士学位,获建筑管理博士学位。曾任重庆建筑大学管理学院副院长、重庆大学建设管理与房地产学院副院长、重庆大学校务委员会委员、重庆市沙坪坝区政府副区长,重庆市对外贸易经济委员会副主任等职。

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