学生科研

发布时间:2018-06-07     浏览量:

各类项目的开展为我院学生应用能力的培养,提供了良好的载体,学生在老师指导下,直接参与其中。据统计,我院每年约120名学生参与到桥梁检测项目,每年50多名学生参与教师所承担的科研、服务项目。为鼓励学生参与各类项目,建筑工程学院还实施了“科研导师”管理办法,为学生参与教师的项目提供了制度保障。经过全院教职式的努力,在项目研究与人才培养方面形成了鲜明的特色。



项目名称

参与学生

工作内容

教学环节结合

国省道桥梁病害调查状况评定

180名(12~14道桥)

报告编写

课程设计

农村公路桥梁调查

20名(15道桥)

现场调查、报告编写

暑期实习

五水共治项目

20名(12、13给排)

水质调查检测

毕业设计

温州大桥北引桥加固

4名(13道桥)

现场检测

毕业设计、实习

市政桥梁加固后检测

5名(12道桥)

荷载试验

毕业设计

海昌路路基注浆加固

4名(13道桥)

配合比设计

实习

迎宾道系杆拱桥更换吊杆监控

16名(13道桥)

现场量测

生产实习

健跳大桥更换吊杆监控

6名(13道桥)

计算、现场量测

毕业设计、实习

温岭东环立交纠偏工程

5名(13道桥)

现场量测和计算

毕业设计、实习

丽水温溪大桥纠偏施工监控

3名(13道桥)

现场量测和计算

毕业设计、实习

绍兴富恩大桥更换吊杆监控

5名(12道桥)

现场量测和计算

生产实习

绍兴鉴湖大桥更换吊杆监控

6名(12道桥)

现场量测和计算

生产实习

市政桥梁检测

20名(12、13道桥)

病害调查报告

课程设计

高性能混凝土加固技术

6名(12、13道桥)

配合比设计

学生科研

县道桥梁病害调查状况评定

20名(14、15道桥)

现场调查

暑期实习

锚贴型钢混凝土加固空心板

10名(14、15道桥)

模型试验

参与教师科研

劲性骨架加固技术

5名(12、13道桥)

模型实验

国创项目

基于粗集-CBR的施工成本预测信息平台构建研究

3名(12土木)

调研、模型分析

学生科研

各类管桩在台州沿海围垦地区的适用性研究项目

9名(14、15土木)

模型实验、调研

学生科研

路桥区消除劣V类水质方案制定

20名(给排)

调研、测试

毕业设计、竞赛

基于粗集-CBR的施工成本预测信息平台构建研究

1名(土木工管方向)

研究

学生科研

河西小学倾斜教学楼检测与加固设计项目

3名(土木)

测绘、检测

毕业设计

各种工法的开发

不少于10人次

实验分析

学生科研

房屋建筑设计

不少于5人次/年

设计计算与绘图

毕业实习

路桥海马重型模锻厂整体检测鉴定

3名(土木)

检测、编写报告

专业实习

江南首府小区建筑工程沉降观测

3名(土木)

测量、编写报告

专业实习



●案例一:温岭市东环立交桥侧移加固工程监控(横向)
      公路桥梁在运营期发生移位是一种常见的病害,位于温岭市的东环立交为60孔20m空心板桥,运营了10年出现纵向滑移(8cm)和横向滑移(6cm),存在安全隐患,由于交通量大,需要在短时间内完成纠偏工作,一联的纠偏重量达到1700吨,由金辉教授提出的自平衡无应力方案获得采用,并组成了由金辉教授领衔,邵国涛老师以及3名学生(孙青荣、胡宜明、田进)的技术攻关团队,最后使用了5吨的推力,四两拨千斤的将1700吨梁体纠偏到位,为行业一致赞赏。
      田进、胡宜明、孙青荣三名同学在老师的带领下,首先根据实验测定了纠偏机构的摩擦系数,然后计算了顶推力与桥墩在顶推荷载下的应力变化;在施工阶段采用无线应变采集装置与高精度全站仪监测了桥墩与梁板的应力与位移,保证了施工安全。三位同学通过参与此次纠偏,学生对桥梁的受力状态、监测方法、监控内容有了更深入的了解。



 

学生参与温岭市东环立交桥侧移加固工程监控(2016.11)



●案例二:丽水温溪大桥桥梁纠偏监控(横向)
      温溪大桥建成于2004年,位于丽水市青田县境内,桥梁全长687.0m,横跨瓯江。全桥共23跨,上部结构由简支预应力混凝土空心板、简支钢箱梁(上跨金丽温高速)、简支预应力T梁三种结构形式组成。运营十三年后,由于各种原因综合作用,导致温溪大桥1~11跨桥梁空心板全部存在下滑现象,接近桥台方向伸缩缝顶死,整个桥梁接近跨中方向梁板间隙过大。加之部分伸缩缝、护栏安装不正确,导致桥梁板无法按照原设计要求热胀冷缩,在局部位置产生额外温度应力,加剧桥梁板破坏。

      依据大桥偏位情况,金辉教授团队采用自平衡无应力法,制定了大桥纠偏施工监控方案,胡宜明、徐铭侠、周敏杰三位同学采用智能监测系统,对桥梁施工过程中的桥墩应力与梁板位移进行了监测,保证了桥梁纠偏精度与受力安全。


 

丽水温溪大桥桥梁纠偏监控(孙青荣、胡宜明等同学2016.12)



●案例三:仙居双庙下溪桥评价检测(横向)
      双庙下溪桥位于X703管铁线K18+610处,桥型为钢筋混凝土空心板简支梁桥,桥梁全长为121.3m,跨径布置为9×13.0m。桥面全宽7.5m,横断面布置形式为防撞护栏0.5m+机动车道6.5m+防撞护栏0.5m。下部为桩柱式墩台。该桥建于1997年,至今已运营将近二十年,目前该桥出现较多病害,主要问题如下:板底出现横向裂缝,铰缝脱空并渗水;桥面纵向裂缝、部分裂缝处砼破碎。
      徐思婷等学生参与外观检测与桥梁技术状况评价,主要负责记录桥梁的病害以及检测报告的编写。在评价检测过程中,学生了解了桥梁的检测流程,对桥梁病害有了更深的理解,掌握了桥梁技术状况方法。



 

学生参与仙居双庙下溪桥评价检测(徐思婷等同学2016.08)



●案例四:温州大桥锚贴型钢混凝土加固(横向)
      装配式空心板桥梁极易发生单板受力,导致梁板断裂,威胁交通安全运营,金辉教授首次提出了锚贴型钢混凝土加固技术来处治该病害(获发明专利(专利号:LY15E080003)),先后应用在40多座桥梁加固项目,节省资金6000万元,甬台温高速公路桥梁也应用了该项技术,在实施过程中,陈小涛同学在金辉教授的指导下,完成加固计算,分别采用铰接板梁法、刚接板梁法、GM法,进行了加固后横向分布系数计算方法的研究,并作为毕业设计完成相关工作。
通过对三种方法原理分析后,对比在偏载和中载工况下,加固前后三种方法的横向分布系数,并得出比拟正交异性板法更接近实际值。




   

三种方法计算对比结果


   

学生参与计算的温州大桥锚贴型钢混凝土加固(陈小涛毕业论文)


●案例五:健跳大桥更换吊杆施工监控(横向)
      健跳大桥主桥为一跨245m中承式钢管混凝土肋拱桥,桥面宽22.5m,是华东独拱第一大跨。健跳大桥已运行了16年,根据桥梁病害情况,需要进行更换吊杆。更换吊杆是难度极高的项目,需要精确的分析、精确的量测、精确的放样,监控是最核心的环节,也是确保项目达到设计目标、确保结构安全的关键环节。为此,三门县公路管理局委托我院滨海结构检测与加固技术研究所进行了关键技术的研究,并开展施工过程的精细化监控,项目总负责人为金辉老师,技术负责为邵国涛老师,4位同学(周律、陈琪、陈小涛、孙清荣)参与了线形测量与索力监测。通过师生的齐心合力圆满完成监控工作,受到桥梁专家徐岳教授和交通部专家好评。
      四位同学前期依据施工方案进行了桥梁模型建立与施工状态模拟,对大桥的吊杆索力进行了计算,对施工过程的张拉力进行了优化,其中孙清荣同学采用响应面法实现了吊杆索力的优化,完成了《健跳大桥吊杆更换施工监控技术研究》毕业论文。


   

   

学生参与健跳大桥更换吊杆施工监控(孙清荣毕业论文)


●案例六:跨迎宾路立交桥与浃里陈大桥吊杆施工监控(横向)
      浃里陈大桥位于路桥区,桥梁上部结构为下承式钢管混凝土系杆拱桥,跨径为80m。迎宾立交桥位于路桥至泽国至太平一级公路上,为下承式预应力混凝土系杆拱结构,跨径60m。国家道路及桥梁质量监督检验中心对浃里陈大桥和迎宾立交桥全部吊杆进行了专项检测,检测结果表明部分吊杆钢丝锈蚀严重,更换需要进行。
      金辉教授带领团队攻克了原有索力测试、拱梁组合体系吊杆索力优化、拱肋兜吊吊杆更换技术等难题,12级道桥班4位同学(徐林、陈文龙、桑文强、腾伟波)参与了线形测量与索力监测与控制,高精度的完成了更换前后索力均匀、桥面保持不变。



学生参与跨迎宾路立交桥与浃里陈大桥更换吊杆施工监控


●案例七:绍兴市富恩大桥吊杆施工监控(横向)
      富恩大桥位于浙江省绍兴市杭甬高速公路绍兴连接线(绍三线),主桥为下承式钢骨混凝土系杆拱桥,跨径60m,拱肋采用钢骨混凝土结构,拱肋四角钢管在底面、顶面,侧面用钢板连接,吊杆采用高强钢丝,由于钢丝墩头出现锈蚀,需要对原吊杆进行更换。
      富恩大桥结构体系特殊,属于兰格尔拱(强梁弱拱),结构多次超静定。金辉教授提出了间隔吊杆更换方法,实现了新旧吊杆索力相等,保证了拱脚应力不变。12级与13级道桥班4位同学(张洪恩、钟万林、徐铭侠、周敏杰)参与了线形测量与索力监测与控制,对拱梁内力分配进行严密监测,实现了吊杆顺利更换。



学生参与绍兴富恩大桥更换吊杆监控


●案例八:各类管桩在台州沿海围垦地区的适用性研究报告(横向)
      该项目通过开展各类管桩在台州沿海围垦地区的适用性调查研究,以掌握台州地区水土腐蚀情况及管桩应用情况;对管桩模型进行加速劣化试验,探讨氯离子的扩散、钢筋腐蚀电位变化的规律,分析各类管桩在台州沿海围垦地区的适用性,进而为相关管理部分制定管桩使用的相关规定提供参考意见。



氯离子渗透深度与时间关系曲线



钢筋电位测试



模型试验导线连接


     我院学生共9人(杨强、金孟勇、郑春燕、孙源远、丁洁、王志冲、林芝强、毛征巧、吴春辉)参与本项目的研究工作,他们先后完成了调研、数据统计分析、模型试验等各项工作。以该目为基础,我院学生还在老师指导下,申报了浙江省新苗计划1项(项目名称:预应力管桩在滨海填土中的抗腐蚀性的研究,编号:2017R430023),开展了进一步的科学探索。目前,该项目已顺利通过浙江省住建厅的结题验收。



●案例九:路桥区消除劣V类水质方案制定(横向)



学生参与项目


      该项目主要工作内容是在路桥区河网水环境(包括河网分布、水质动态监测、重要污染源调查等)调研分析的基础上,编制下里桥、峰江、三条埠头、五洞闸和金清大港等5个国家级和省级劣V类断面的水质提升实施方案,项目总金额123.5万。
      项目自2015年6月开始,历时8个月,最终形成了20余万字的消劣实施方案,并成为路桥区成功消除劣V类水质断面的有力支撑,得到了路桥区政府和路桥区“五水共治”工作领导办公室的肯定和表扬,为平原河网水生态治理工程树立了标杆。


 

研究成果与社会反响


      项目共有给排水科学与工程专业9位教师、20余位同学(叶丹、何芳芳、孙文静、邱川、堵林峰、程佳棋、李琪耀、冯浩、向胜键、谢德梁等)参与实地采样、水质测试、污染溯源、图纸绘制以及方案编制等工作,共形成毕业论文4篇,并依托该项目测试数据参加浙江省大学生统计大赛并斩获二等奖。



●案例十:基于粗集-CBR的施工成本预测信息平台构建研究(浙江省建设厅科研项目,编号:2013Z137)

      本项目在对施工成本硬性因素系统分析的基础上,将其按不同属性归类为自然成本、管理成本、风险成本,构建了施工成本测算模型;并基于BP神经网络和CBR预测模型,构建了基于技术、生产和经济三条管线的成本数据管理平台,设计了相应的施工


 

学生发表的论文


项目成本数据结构及数据归集方式,具有创新性。可以为企业集团相关部门提供成本信息和决策支持的平台。林杰同学深度参与了该项目,并以“基于招标控制价的施工成本预测”为题申报了一项台州学院2014年度学生科研项目,发表论文一篇。



●案例十一:河西小学倾斜教学楼检测与加固设计项目(横向)

      该教学楼建于上世纪80年代,处于建筑密集的老城区,地上4层、局部5层,砌体结构。路桥区教育局委托我院对该教学楼实施工程检测鉴定与加固设计。考虑该房屋的复杂性,经我院综合实施土力学检测和结构力学检测,以充分依据查明场地地基土力学性质较差、分布不均匀、房屋整体布置偏心、上部结构构造整体性较差是房屋整体倾斜4.7‰~5.6‰、部分构件变形较大、墙体开裂的原因。经综合论证,我院技术团队提交了上部结构实施整体加固、地基基础加固和纠偏暂缓并观察使用的合理技术意见,为国家节省造价50多万元。


   

学生参与河西小学的静力触探和基础开挖检测


      我院学生王遗轩、唐宗仁、陈利明参与该项目的研究工作,先后参与完成图纸测绘、裂缝检测、倾斜与变形检测、混凝土强度检测等各项工作,其中王遗轩以该项目为基础完成毕业设计《河西小学1#教学楼检测与加固设计》。我院建筑工程团队积极优化既有建筑检测、改造、加固等方面课程,依托该项目,使学生将知识学习和实际应用相互融合,提高了《土木工程检测加固》、《既有建筑改造加固》等课程的学习效果。



案例十二:台州市建筑企业施工工法开发(横向)

      施工工法,是指以工程为对象,以工艺为核心,运用系统工程原理,把先进技术和科学管理结合起来,经过一定工程实践形成的综合配套的施工方法。我院从2010以来,先后与浙江申泰建设有限公司、台州建筑安装有限公司和临海市第四建筑工程公司等十几家建筑企业合作,共同开发先进施工工艺,并先后申报浙江省省级工法30余项。
      我院学生周信吉、李洋斌、吴聪聪、任省等参与到上述项目的研究工作中,先后参与项目的试验研究、现场应用、资料收集及整理等工作。并以“混凝土管桩余浆用于制备环保节能型砌块的研究”为题申报了一项2010年浙江省大学生科技创新活动计划(新苗人才计划)项目,获得一项实用新型专利“一种先张法预应力混凝土管桩余浆循环利用装置”(ZL201120226439.8)。




学生参与开发工作的工法证书与专利证书


案例十三:房屋建筑设计(专业实习项目)
      实习环节是本科学生培养不可缺少的环节,近年来,我院学生积极走出校门,进入生产一线,直接在校内外有关老师、专家的指导下,参与设计、施工、管理等各类工作。他们在实践中巩固了专业知识、培养了协作、勇于挡当的素质,并协助生产单位完成了许多生产任务,达到了良好的效果。
      台州市路桥方林汽车商贸城设计是一个房屋结构设计项目。它位于台州市路桥区路南街道迎宾大道和路泽太公路交叉口西南角,总用地面积50759m2,建筑占地面积18610 m2,总建筑面积70815 m2,为地下局部一层,地上四层的大型商业建筑,主要功能为二手车交易市场。结构形式为现浇梁板框架结构,柱网尺寸为8.4mx12m,8.4mx9.0m,层高分别为5.8m,4.8m,4.8m,4.8m,建筑高度为22.15m,6度抗震设防,四类场地。我院大四学生周启智、陈志涛、余小健在浙江恒欣建筑设计有限公司台州分公司实习期间,参与该项目的设计工作,其中余小健同学绘制了楼梯的建筑、结构施工图,周启智、陈志涛同学参与了部分结构工图的设计工作。



设计成果——方林汽车城鸟瞰图



设计成果——方林汽车城外立面效果图


设计成果—— 新农培训中心鸟瞰图



新农培训中心透视图一



新农培训中心透视图二


     浙江省台州市新农培训中心设计项目是另一个我院学生参与的大型设计项目。该新建项目位于浙江省台州市仙居县城内西灿南路和艺城东路之间,总用地面积12314m2,由5栋建筑组成,分别是3层综合楼,四栋2层1#~4#楼,总建筑面积7473m2,地下1层,五栋建筑通过钢结构连廊连接,主要功能为新农股份有限公司提供内部职工培训,疗修养使用,按四星级酒店档次进行设计。我院大四学生陈祥、吕春阳、郑健泼在浙江恒欣建筑设计有限公司台州分公司实习期间,参与该项目的设计工作,其中郑健波