江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室 依托中国矿业大学。江苏省教育厅公布的2010年省高校重点实验室评审结果，由中国矿业大学科技处组织、中国矿业大学力学与建筑工程学院牵头申报的“江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室”获批立项，这是中国矿业大学第二个省高校重点实验室，是学校服务江苏发展的又一科技创新平台。

中文名称： 江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室

英文名称：Jiangsu Key Laboratory of Environmental Impact and Structural Safety in Engineering

学科领域：土木工程

研究类型：应用基础研究

承担学校：中国矿业大学

江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室将依托江苏省一级学科国家重点学科培育建设点土木工程学科平台，针对江苏省沿海开发战略、地下轨道交通建设和地下空间开发利用所面临的环境灾变对土木工程的危害和提高结构安全可靠性等重大问题，以累积型环境灾变对土木工程结构的作用机理研究为基础，以累积型环境灾变对土木工程结构的渐进性损伤规律为主线，以提高土木工程结构在环境灾变条件下安全可靠的技术创新为目标，力争建设成为我省防灾减灾与防护工程的基础研究、新技术研发和高层次人才培养的基地。

江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室抗变形研究

随着地下资源的开采和地下空间的开发利用，所引起的地表变形问题日渐突出。地表变形导致地面土木工程结构发生变形、开裂、倾斜乃至倒塌性灾变，严重影响其正常使用性能和安全性能。本方向的主要研究内容包括：

（1）地表变形对地面工程结构作用机理的研究

开展地表变形对地面工程结构作用机理的研究，揭示地表变形引起结构响应的规律，建立地表变形区地基-基础-上部结构协同作用理论模型。

（2）地表变形与地震作用耦合作用下的结构失效机制研究

开展地表变形区工程结构受地震作用引起的失效机制研究，建立现有结构在地表变形和地震耦合作用下的灾变程度评估体系，逐步形成地表变形作用与地震作用耦合条件下的工程结构设计理论。

（3）抗地表变形和抗地震双重保护技术研究

开展建筑物抗地表变形和抗地震双重保护研究，开发具有抗地表变形和抗地震作用的新型结构体系，提出抗地表变形和抗地震双重保护的有效措施和加固技术。

江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室耐久性研究

随着我国经济建设规模和建设领域的不断扩张，大量土木工程结构已经和即将建造在海洋环境、盐湖环境、盐碱环境、除冰盐环境、腐蚀工业环境、高湿大气环境及特殊工业环境等各种侵蚀环境中，侵蚀环境作用引起的耐久性问题相当突出，体现在土木工程科学研究领域，已逐渐将其重心由结构强度问题转到结构耐久性问题。

本方向的主要研究内容包括：

（1）侵蚀环境作用机理与定量模型研究

土木工程力学作用已有较完善的定量模型，但侵蚀环境作用尚处于经验设计阶段，这使得土木工程结构的全面定量可靠性设计无法开展。

开展前述各种侵蚀环境作用的物理、化学过程与机理研究，形成模拟作用相似理论，建立作用过程定量模型，为进一步研究侵蚀环境作用响应问题奠定基础。

（2）侵蚀环境作用响应规律与定量模型研究

开展侵蚀环境作用响应研究，揭示结构响应规律，建立结构响应定量模型，为进一步研究侵蚀环境作用下结构抗力衰变问题奠定基础。

（3）结构抗力衰变定量模型与全寿命周期设计理论研究

开展侵蚀环境作用下结构抗力衰变规律与定量模型研究，完善结构性能评估和加固修复理论，确立结构全寿命周期设计理论。

（4）侵蚀环境作用与地震作用耦合下结构可靠性研究

开展侵蚀环境作用累积损伤条件下地震作用引起的结构失效机制研究，形成侵蚀环境作用与地震作用耦合条件下的现代工程结构可靠性设计理论。

（5）煤矿地面工业环境中混凝土结构损伤劣化研究

在现有研究基础上进一步增加现场检测的样本数，深入分析劣化机理，开展物理模拟方法研究，定量分析煤矿地面工业环境中钢筋混凝土性能退化规律，研究剩余寿命。研究煤矿地面工业环境中在役混凝土结构修复加固及维护方法，建立最佳加固时机模型，研究煤矿地面工业环境中加固后混凝土结构二次或多次性能退化以及剩余寿命问题。

江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室抗火性研究

开展工程结构的抗火研究是一顶十分紧迫的任务。在高温环境下，混凝土会发生高温损伤、爆裂、钢筋和钢结构软化，从而引起土木工程结构变形乃至连续倒塌等灾变，将会造成极大的危害。地下工程火灾发生于地下受限空间中，其威胁生命和财产安全情况比地面建筑更具严重性。地下工程火灾的烟气流动和地面建筑火灾的烟气流动规律有明显区别；而且地下工程人流疏散和烟气散发更为困难。

本方向开展如下研究工作：（1）高温环境下烟气流动与温度场分布规律研究

开展地上与地下建筑布局和烟气流动、温度分布的相关性研究；建立地上与地下工程火灾温度场分布规律与数学模型，开展地下、大型工程防火设计与评估；研究地下工程焰火人工引导和疏散的工程设计方法，对可能发生火灾的计算机模拟或已发生火灾的计算机重演；获得地下工程防火、消防有效技术与措施。

（2）高温环境下材料本构关系演化规律研究

开展建筑材料在高温环境下本构关系演化规律研究，研究火灾害中热传递的方式（热传导、热辐射和热对流）对材料破坏的机理；研究受火温度、骨料类型、冷却方式、静置时间对材料性能的影响。

（3）火灾作用下结构失效过程研究

开展工程结构在火灾作用下失效过程研究，研究工程结构耐火性能，提高工程结构抗倒塌能力；对荷载作用下新型结构构件的受火过程进行全过程和实时研究，改进和完善相应构件的抗火设计方法。

（4）灾后工程结构评估和灾后结构修复研究

开展灾后工程结构评估和灾后结构修复的可靠性、耐久性研究，研究灾后结构加固技术和加固结构的抗火、抗震性能退化规律。

本方向将深化地面建筑和地下工程焰火流动蔓延规律、温度分布规律的研究，获得复杂建筑、地下工程防火设计与评估方法；通过火灾作用下结构失效的全过程研究，提高建筑物抗倒塌能力；根据火灾害中材料破坏的机理，提出灾后工程结构评估和灾后结构修复理论和技术，为土木工程减灾防灾提供理论支持和技术保障。

江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室可靠性研究

随着城市地下空间开发建设步伐的日渐加快，在不稳定的软土层中修筑地铁、隧道等地下工程，特别在暗挖施工遇到高水压下的流砂时，人工地层冻结技术是一种有效、快捷、环保的方法。在城市地下空间建设中，土层低温环境问题已引起土木工程界重视。

本方向的主要内容包括：

（1）土层人工冻结基础理论研究

开展城市地下空间建设中有关冻土力学特性、特殊条件下冻结壁结构的形成机理、冻结壁结构与周围土体的非线性相互作用规律等问题的系统研究。

（2）土层人工冻结设计方法研究

开展冻结壁结构在外荷载及受力状态的物理模拟和数值计算方法的研究，群孔温度场试验研究，冻土试样强度与冻结壁整体强度关系试验研究，土结冰温度的试验研究。

（3）土层人工冻结监测技术研究

开展冻结过程中的冻结壁位移和应力监测，冻结专用低温管材的研制及其连接方式的研究，开发冻结管断裂预警系统，冻结管低温性能模拟试验研究，人工冻结过程的检测与控制。

（4）地下结构工程全过程结构可靠性研究

从施工期间及正常使用维护阶段对地下工程进行全过程地下结构可靠性检测、评价，开展结构维护修复技术研究。

江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室第一届学术委员会：

主任委员 （1人）

石永久，教授，清华大学

（中国钢协结构稳定与疲劳分会理事长，英国结构工程师学会资深会员）

副主任委员（2人）

肖 岩，教授，湖南大学

（美国南加州大学土木系终身教授）

吕恒林，教授，中国矿业大学

委员（6人）：

孟少平，教授，东南大学

卫 军，教授，中南大学

曹平周，教授，河海大学

李晓昭，教授，南京大学

袁迎曙，教授，中国矿业大学

夏军武，教授，中国矿业大学

2011年12月18日 ，江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室第一届学术委员会第一次会议在中国矿业大学举行。中国矿业大学副校长赵建岭，实验室第一届学术委员会主任委员清华大学石永久教授，副主任委员中国矿业大学吕恒林教授，委员东南大学孟少平教授、中南大学卫军教授、河海大学曹平周教授、南京大学李晓昭教授、中国矿业大学夏军武教授等出席了会议。中国矿业大学科学技术处、力建学院及实验室有关负责同志和学术骨干参加了会议。

赵建岭副校长致欢迎辞，对与会的专家领导表示热烈的欢迎和衷心的感谢。他简要介绍了学校的发展规模、学科建设和科研平台等方面的情况，希望与会专家对实验室的建设和发展给予支持与指导，提出宝贵的意见和建议，并为第一届学术委员会的专家颁发了聘书。力建学院党委书记吕恒林对学院及土木工程学科作了简要的介绍，表示学院一定全力支持实验室的建设和发展。会议开幕式由科学技术处副处长陈新忠主持。

主任委员清华大学石永久教授主持第一届学术委员会第一次会议。与会委员与参会各部门领导考察了实验室，听取了实验室主任夏军武教授作的实验室工作报告。报告总体介绍了实验室的建设背景、研究方向、运行管理机制、人才培养、国内外交流以及目标定位等几方面的情况，总结了2011年实验室建设取得的成果，明确了实验室2012年的重点工作。

与会委员对实验室定位于应用基础研究，以土木工程环境灾变与结构可靠性重大基础理论和关键技术问题研究为目标，紧密围绕国家和江苏经济社会发展的迫切需求，在地质环境灾变规律与结构抗变形、侵蚀环境灾变规律与结构耐久性、高温环境灾变规律与结构抗火性、地下工程环境灾变与结构可靠性等四个科学技术前沿研究方向开展的研究给予了充分肯定。与会文员认为，实验室定位明确，研究方向设置合理，特色鲜明，优势突出；实验室人才队伍规模和结构总体规划合理，稳定、吸引和培养优秀高水平人才措施具体可行；实验室现有仪器设备、科研用房和配套设施等科研条件优良；实验室提出的建设目标和任务、仪器设备购置、配套设施建设计划和经费安排能够满足江苏省重点实验室建设的要求。学术委员们还特别肯定了重点实验室2011年取得的丰硕成果，并认为实验室2012年建设计划合理。

与会委员们审议并通过了《实验室运行管理办法》、《实验室学术委员会章程》、《实验室开放研究基金试行办法》，就实验室定位、研究方向和发展规划等进行了认真而热烈的讨论，并对2011年申请的实验室开放基金课题进行了审议。2100433B

江苏省土木工程与防灾减灾重点实验室由结构工程实验室和岩土工程实验室组成。结构工程实验室是江苏省和建设部重点实验室，由静力实验室和动力实验室组成，经过江苏省和南京工业大学的多年建设，具备良好的实验条件。设备总台套数近1000台套，设备总资产超过1000万元。动力实验室位于南京工业大学江浦校区，由学校投资1200万新建完成，实验室使用面积1500余平方米，实验大厅试验空间42m长、20m宽、15m高，室内建有大型反力墙和反力台座，由15m长、10m高2片反力墙组成L形利于双向加载，其中一片反力墙双面设有承载孔，可以在室外完成土—结构共同工作的实验，实验室的大型反力台座为35m长、15m宽，满布承载孔近1500个，单孔抗拔能力为500kN，实验室起重能力为20吨；实验室配备有MTS大型拟动力实验装置，由1400kN

MTS作动器和500kN

MTS疲劳作动器各一台组成，实验室设有3m×5m地震模拟振动台，主体设备由美国MTS公司提供，振动台承载能力为25t，最大加速度为1.2g，最大速度600mm/s，最大位移125mm。静力实验室位于南京工业大学虹桥校区，实验室使用面积1000余平方米，实验室起重能力为15吨；实验室配备有100t、30t拟动力、拟静力实验装置，设有200t长柱压力机和多套静力加载装置。实验室均配有完善的资料采集装置，能根据实验要求采集力、位移、角度、速度、加速度、应力、应变、频率、温度等信息，配有同步液压加载装置，1000kN电液伺服万能试验机、100kN电动伺服万能试验机、动态、静态应变仪，频谱分析仪等设备。

1软土结构特性与强度理论

研究内容包括：软土结构性特征；结构性本构模型；软土工程失效机制与控制研究；土体渐进破坏理论。

2软土测试理论与技术

研究内容包括：大型室内测试仪器的开发与利用；现场原位测试技术的开发与利用；软土各类参数的合理取值方法研究。

3软土工程环境

研究内容包括：软土的类型及工程性质；软土的分布及成因；软土工程地质与工程环境效应。

4软土工程灾变理论与工程效应研究

研究内容包括：软土地面沉降理论及控制；软土地基深基础分析理论与变形控制；软土地基动力荷载作用下长期变形与控制技术；软土地基突变理论及控制技术；地下工程结构物全过程动态分析与可靠性理论。

天津市软土特性与工程环境重点实验室现有四个试验平台

岩土力学实验室、岩土微结构与材料实验室、岩土工程模拟实验室、岩土原位测试与监测实验室。

硬件设备方面，本实验室现有科研用房3500平方米，设备总值3000万元，十万元以上大型设备20余台套，包括动态空心扭剪三轴仪器、旁压仪、岩石压力机、三维应力路径仪等。 2100433B