防灾减灾工程及防护工程学科

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1、防灾减灾工程及防护工程学科青岛理工高校防灾减灾工程及防护工程学科于2000年获硕士学位授予权，并于同年被列为校级重点学科，2005年被评为省级重点学科。设有岩土灾难与GIS预料系统、结构抗震与防护、地质灾难非线性动力学评价与防治、结构抗火及防火减灾工程4个稳定的探讨方向。本学科共有教授13人，副教授16人，获得博士学位人员18人，其中博士生导师5人，曾指导和正在指导博士探讨生共12名、硕士生76名。近五年获国家级、山东省教学成果二等奖、三等奖多项。防灾减灾工程及防护工程学科近几年共获国家科技进步二等奖1项，省部级奖项16项。发表学术论文310篇，被国际三大检索收录96篇，著书11部。该学科近几

2、年共完成6项国家级项目，60余项省部级项目和横向课题。目前在研国家级项目有5项，其中国家十五攻关重点项目1项、973项目子课题1项，国家自然科学基金2项；省部级项目13项及49余项重大横向课题。该学科主动参与国内外学术沟通，聘请国内外知名学者到本学科任教或讲学，郑颖人、卢耀如2位院士是本学科的特聘院士。与美国得克萨斯高校、瑞士苏伊士高校、日本九州高校、日本千叶高校和德国高校保持稳定的合作关系。 近年来，防灾减灾与防护工程学科在以下方面取得了标记性成果：（1）基于3S技术研制了“边坡稳定性预料预报3S系统”和“开采沉陷可视化工程分析设计系统”，已应用于三峡工程、国防工程、高速马路及兖矿集团等多项

3、大型工程中。胜利地进行了巴东新城镇搬迁选址，为国家避开了近6亿元的经济损失；不完全取证，成果应用于工程，目前累计新增产值55296.261万元，新增利税6808.285万元，增收节支62961.816万元。多项探讨成果被评价为国际领先水平，于04年获国家生产平安监督管理总局科技进步一等奖、06年获国家科技进步二等奖。（2）以“山东省地质环境与效应工程技术探讨中心”等探讨机构为依托，组织与完成由本学科担当的国家“十一五”科技攻关项目、国家自然科学基金项目、山东省“十一五”重大规划探讨课题等项目的探讨与开发工作，主要探讨成果“长江三峡链子地质灾难防治监测预报”（国务院专项）、“高陡积累层边坡稳定性

4、预料预报理论探讨”（中科院基础理论项目）等，已胜利应用于多项大型工程实践中，取得了显著的经济与社会效益。（3）在我国较早进行建筑结构火灾行为方面的探讨，得到了国家“973”项目、国家自然科学基金、中科院创新工程项目、山东省重点科技项目的支持，并参与了美国国家标准与技术探讨院（NIST）的建筑与火灾平安探讨安排，自行研制建成了国内高校最大的结构火灾试验台,并开展了系列结构构件火灾行为试验探讨和理论分析，有关成果得到了同行专家的高度评价，并于2004年获山东省科技进步二等奖，相关专著混凝土结构的火平安设计已在科学出版社出版。（4）完成了亚洲混凝土模式规范，提出的“整体式钢筋混凝土框架节点设计建议”

5、被美国混凝土学会的“设计建议”采纳；完成了第五批国家规范课题“高强混凝土在压剪应力作用下的受力性能与强度破坏准则”的课题，提出了多种新型结构体系和好用技术。“十一五”期间，本学科将以省重点学科为契机，在学校、土木学院的领导下，充分发挥本学科的人才优势、学科优势，在学术技术创新、学科建设、人才培育方面取得更大的突破。充分发挥我校防灾减灾与防护工程学科在山东省的龙头作用，通过科技创新和技术服务，在“半岛城市群”建设中发挥领军作用；降低各种灾难对人民群众的损失，促进青岛地区的经济发展，改善山东人民生活水平。探讨方向一：混凝土结构的耐久性1. 特色混凝土结构由于耐久性缘由而破坏是多种因素综合作用下的损

6、伤过程。本探讨方向通过对混凝土的渗透性和服役期内环境条件对渗透性影响的探讨，以微裂缝和孔隙作为混凝土劣化的初因，考虑环境与荷载的作用使孔隙、裂缝扩展与连通，外界气体、水分和侵蚀性介质通过裂缝和孔隙进入混凝土体，如此反复，使混凝土碱度降低、剥落、开裂及其中钢筋锈蚀，最终导致结构破坏。探讨中采纳试验室试验、现场试验和在役工程结构取样分析相结合的方法，利用先进的测试手段，探讨结构运用状态、材料性能及破坏规律，探讨高耐久性混凝土、修复材料与技术、运用寿命预料模型等。主要专题有：高强与高性能混凝土，混凝土早期开裂限制，渗透性与耐久性的关系，开裂与侵蚀环境下混凝土劣化的关系，混凝土防水处理及其耐久性，渗透

7、型涂料在混凝土表面的渗透与作用机理，依据碳化理论和氯离子扩散机理建立混凝土结构运用寿命预料模型等。2. 学术地位主持完成了多项国家、省、部和市级科研课题和多项国际合作项目，培育硕士探讨生17名，已有6名毕业并获得硕士学位。自2002年5月，赵铁军教授被西安建筑科技高校评聘为防灾减灾工程与防护工程专业的博士生导师，目前指导博士探讨生2名。山东省混凝土结构耐久性工程技术探讨中心落户我校。2002年8月78日我校胜利举办了International Seminar on Maintenance and Repair of Reinforced Concrete Structures, 2003年9月

8、1620日赵铁军教授在德国参与组织了6th International Conference on Materials Science and Restoration, 2004年2月1819日我校与中国工程院土木水利建筑学部共同组织了“重大土木工程混凝土结构耐久性设计探讨会”，2004年4月2729日我校与中国土木工程学会高强高性能混凝土委员会共同组织了“高强与高性能混凝土第五届学术探讨会”。由我校牵头组织编写的山东省混凝土结构耐久性技术规程已在山东省内执行。3. 作用和意义当前和以后相当长时期内混凝土都（将）是世界上用量最大的人造材料，并广泛应用于各种土木、建筑、水利、交通、军事等工程之中

9、。近20年来，我国进行了有史以来最大规模的基本建设，每年的混凝土用量都居世界各国之首；而且专家预料，我国这样大规模的基础设施建设至少还将接着20年。国内外大量的工程实践表明，看似无比坚硬的混凝土材料并不像人们想象的那样坚实、耐久。由于过去对混凝土结构耐久性的重视不够，美国和欧洲一些工业发达国家正面临着大量混凝土结构基础设施老化问题，须要投入巨资进行修复或拆换。假如我国不仔细对待混凝土结构的耐久性，基础设施大修的时期不久就将到来，由此引发的技术、经济、资源、能源及社会可持续发展等问题将非常严峻。本方向的探讨有助于这些问题的解决，因此具有重大的技术、经济和社会意义。探讨方向之二:结构抗火及防火减灾

10、工程1. 特色结构抗火及防火减灾工程探讨方向面对国家火灾平安重大需求和世界火灾科学探讨前沿，是结构工程和火灾平安工程的学科交叉，主要对火灾中建筑结构的行为及建筑结构抗火基本理论与防火牢靠度进行探讨。主要的探讨特色有：（1）依据建筑结构空间火灾特点、导热过程确定火灾充分发展阶段的温度，并基于钢筋和混凝土不同温度下应力应变关系和强度变更，对火灾中受荷载的混凝土结构、钢结构等各种结构形式进行热力耦合作用下的火平安基本理论探讨；（2）物理模化技术是解决结构平安工程学中很多重大问题的最重要、最基本的技术之一，该探讨方向利用本校研制的结构火灾试验平台，领先通过系列足尺寸结构试验探究建筑结构在空间火灾下的性

11、能规律，已经进行的足尺试验有3跨钢筋混凝土连续楼板、后张无粘结预应力混凝土连续楼板、压型钢板与混凝土组合连续楼板、轻型钢结构、H型钢钢结构等水平、竖向承重构件的试验，驾驭了这些结构在热力耦合作用下的性能规律，为将现行的“处方式”设计理论向以火灾风险评估和火灾动力学为基础的性能化设计理论的转变供应了牢靠的试验探讨结果；（3）对基于足尺寸结构试验得到的试验探讨结果进行数学仿真模化定量分析，验证建筑结构火灾的全过程对结构的影响规律，引入国际领先的性能化设计新思想建立并制定建筑结构的抗火设计理论和应用规程。2. 学术地位本探讨方向经过积累和发展已经形成了稳定合理的学术梯队，在火平安基础理论方面的探讨，

12、得到了国家“973”项目和国家“十五”科技攻关项目的有力支持。美国国家标准与技术探讨院（NIST）从技术层面上制定了建筑与火灾平安探讨安排，本探讨方向的人员也参与了这一探讨安排的中美合作探讨课题，并得到国家自然科学基金重大国际合作探讨项目和中科院创新工程基金的资助。目前本探讨方向建成了国内高校最大的结构火灾试验平台,并开展了系列结构构件火灾行为试验探讨和理论分析，已与世界其他国家和地区的先进的探讨工作水平相当。在抗火设计理论方面引入国际领先的性能化设计新思想建立的建筑结构的抗火设计理论变更了采纳“处方式”设计理论的局限性，将有助于进一步提高建筑防火设计的水平。该方面工作已在自然灾难学报、平安与

13、环境学报等刊物上发表论文20余篇，培育3名博士生和7名硕士生，在科学出版社出版专著混凝土结构的火平安设计。目前担当科研项目多项，其中国家级3项，省部级6项，科研经费近200万元，“多高层轻钢结构住宅体系混凝土板防火行为的探讨”2004年获山东省科技进步二等奖。3. 作用和意义随着建设科技和经济的发展，总结“9.11”事务和国内频繁发生的特大建筑火灾的阅历教训，加之新结构体系和新材料在建筑结构中的日益广泛应用，我国的结构火平安理论离实际的需求还有很大的差距，建筑结构火灾科学基础理论及火平安设计方法的探讨亟待加强，本方向的探讨为突破建筑结构在自然火灾时的行为探讨奠定了坚实的基础，通过系列足尺寸试验

14、所得到的珍贵试验资料，揭示这些超静定结构温度场的变更规律、火灾扩散对各种建筑结构水平承重构件和竖向承重构件的影响规律、预应力混凝土结构中预应力筋在火灾下的的预应力损失和各种结构的内力重分布规律，为建筑结构抗火设计基本理论的建立和性能化设计方法供应科学依据。探讨方向之三:地层塌陷灾难及其限制1. 特色本探讨方向经过近20年的探讨和积累，逐步形成了自己的显明特色并取得了重要成果，主要包括：(1)针对地下工程开挖引起的地层塌陷、岩体破坏，并造成大量地上和地下建筑结构、道路桥梁、大坝工程、村庄农田等的严峻损害现象，开展采动地层塌陷和岩体破坏的机理探讨；(2)研制地层塌陷、岩体破坏的预料预报技术及其防护

15、、限制工程技术；(3)地层塌陷综合治理技术；(4) 地层塌陷信息化及其3S预料预报技术等等。2. 学术地位本探讨方向由长期从事地层塌陷灾难及其限制探讨、具有丰富阅历的博士生导师、教授和博士组成的稳定学术梯队来支撑。近五年来，担当和完成了国家自然科学基金重点项目1项、国家自然科学基金面上项目4项、国际合作项目5项及省部科学基金和横向课题17项，取得了国内外同行专家认可的科研成果，如，与东北高校合作完成的项目“岩石裂开过程失稳理论及其工程应用”，经四位院士组成的鉴定委员会评价为“整体达到国际领先水平”，并于2004年获国家科技进步二等奖；主持完成的国家自然科学基金项目“采动地层塌陷的协同与突变原理

16、及其限制方法”，由刘天泉院士等组成的鉴定委员会评价为：“成果具有创新性，达到国际先进水平”，并得到了国际岩石力学学会教化委员会主席、欧洲岩石力学学会主席、波兰国家级教授Kwasniewski的高度评价：“开拓性地将分形几何和协同学应用于地层塌陷探讨中”；借国家自然科学基金专著出版基金资助主持出版的著作地层沉陷的非线性原理、监测与限制被Kwasniewski教授评价为“该书取得了创建性成果，该书是地层沉陷非线性理论到来的标记”，被中国工程院院士、波兰科学院外籍院士、中国岩石力学与工程学会副理事长、中南高校刘宝琛教授评价为“该书是一部内容新奇、富于创建性的专著，是地层沉陷学科的一大进步”，特殊是在

17、枯竭矿区（辽宁北票）塌陷灾难治理方面，完成了国家发改委的专项安排，得到前来视察工作的温家宝总理的好评；在采矿工程井下支护限制覆岩塌陷探讨中，主持国家“七五”、“八五”、“九五”及“十五”科技攻关子课题，进行了连续而稳定的探讨。其中国家“八五”科技攻关项目“地下矿山低贫化放矿与顶板塌陷限制技术的探讨”1998年获国家科技进步三等奖，国家“九五“科技攻关项目“梅山无底柱分段法加大结构参数的探讨”2001年获国家科技进步二等奖，国家“十五”科技攻关项目“大间距集中化无底柱采矿和支护新工艺探讨”2004年已通过科技部组织的技术鉴定，并进入国家“十五”科技攻关滚动资助项目，认为其成果具“原始创新性”等等

18、，均充分体现出了该方向的探讨地位。3. 作用和意义深化探讨地下开挖引起地层塌陷和岩体破坏的机理、建立更适合工程岩体破坏真实特征的数学力学模型、并利用先进的数值模拟技术予以实现，乃是进行地层塌陷、岩体破坏的预料预报及其防护、限制以及减轻地层塌陷、岩体破坏和地上下建筑结构破坏造成损失的理论依据，对土木工程灾难防护、工农业生产以及国民经济的发展具有重要现实意义；通过近几年的成果转化和应用于生产实践，解决了矿山生产实际问题，创建了巨大的经济效益，共创效益29160万元，新增利税6210万元；同时，丰富了防灾减灾工程及防护工程学科的探讨内容，促进了该学科的发展，为社会经济发展做出了贡献探讨方向之四：城市

19、公共平安本探讨方向的特色、学术地位、作用和意义：1. 特色本探讨方向亲密联系我国经济建设和社会发展过程中的客观需求，提炼出城市公共平安的基本问题，在体制、机制和技术依托三个层次上开展了富有特色的探讨，并取得了重要成果。主要包括：首次给出了平安工作中预防为主思想的理论依据；结合系统论、突变论、限制论、信息论和非线性理论等，概括出公共平安的双重性（确定性和不确定性）规律。在社会科学的领域，运用耗散结构论和熵增原理，提出了城市公共平安体系的整体性、动态相关性和预决性等问题，探讨了城市公共平安系统的开放性问题以及城市公共平安与危机管理的体制和机制；在自然科学的领域，探讨城市公共平安与危机管理的科学理论

20、与技术手段问题。对预防、监测预警、应急和处置等技术环节和危机模式应急对策略等方面进行应用基础探讨，并结合地方公共平安的实际须要，担当了青岛崂山森林防火视频监控系统、山东泰山森林防火无线视频传输系统、青岛市水利防汛视频监控系统、青岛市人防指挥决策系统和海上110移动视频监控系统等一批项目，组建了山东省城市灾变预防与限制工程技术探讨中心，建成了以计算机、视频通讯、网络和空间信息技术等为依托的城市公共平安技术研发平台，相关工作获得中国工程院和中国平安生产科学探讨院有关专家学者的高度评价，相关成果已在该领域内有影响的中外期刊上发表。2.学术地位2000年以来，担当国家“十五”科技攻关重点项目1项、省级

21、自然科学基金3项、教化部资助项目1项、山东省科技发展安排重点项目1项，青岛市科技发展安排重点项目4项、地方企业和单位托付课题11项。获得山东省科技进步二等奖1项，山东省教化厅试验技术进步一等奖1项，青岛市科技进步一等奖1项。取得省级鉴定成果2项，青岛市鉴定成果4项。培育探讨生28人。在国内外发表科研论文120篇，SCI、EI收录12篇，出版专著3部。同中国科技高校、中国平安生产科学探讨院、美国University of Nebraska -Lincoln、加拿大瑞尔森高校、以色列魏茨曼科学探讨所、巴西里约热内卢联邦高校等国内外高校和科研机构建立了亲密的学术沟通与合作关系，培育硕士探讨生25名，

22、合作培育博士生4名。主办和协办全国性学术研讨会5次。结合担当国家“十五”科技攻关项目，对公共平安的探讨对象、范围和内容进行了界定，初步建立了具有显明交叉学科特色的公共平安学科体系。3.作用和意义人类对自然资源的掠夺和对自然环境的破坏使得自然灾难的频度和强度不断上升，海洋灾难、气象灾难、交通、水患、火灾、地震和生物灾难等无时常刻威逼着城市的公共平安。城市人口密集和财产密集的特点，使得城市各类事故的干脆损失特殊巨大，各类灾难对城市平安的威逼比以往任何时候都更为严峻。本探讨方向从探讨我国公共平安现状入手，确定城市公共平安建设要素，寻求改进和完善城市公共平安体系的途径。其学术领域宽敞，探讨内容丰富，是对现有平安工程与技术领域的重要拓展，国家中长期科技和技术规划战略探讨第九专题明确了公共平安科技问题的体系结构，在此框架内，对公共平安和危机管理的基本问题探讨和探讨，有助于提升我国在国际公共平安探讨领域的学术地位，并通过技术进步促进机制和体制的革新，实现公共平安资源的共享和优化配置。