兰州理工大学-土木工程学院简介暨 土木工程学院实验室

简介

土木工程学院是兰州理工大学创办最早的院系之一。其办学历史可追溯到1939年甘肃省立兰州职业工业学校的土木科，1958年随甘肃工业大学的建立更名为土木系，2002年更名为土木工程学院。学院已积蓄了厚实的办学底蕴，形成了鲜明的学科特色，构建起了完整的学士、硕士、博士人才培养体系。

机构组成

学院现有土木工程、道路桥梁与渡河工程、工程管理、工程造价、建筑环境与能源应用工程、给排水科学与工程、测绘工程7个本科专业，其中土木工程专业为国家级特色专业，土木工程“结构设计课程教学团队”为国家级教学团队。

土木工程一级学科具有博士学位授予权，该学科2016年入选兰州理工大学红柳国际一流学科建设层次，2017年入选甘肃省一流特色学科，在教育部组织的全国第四轮学科评估中，该学科入围B档（前30%），学院建有土木工程一级学科博士后科研流动站。学院现有全日制普通本科生3045人，硕士研究生442人，博士研究生59人。

培养目标

经过数年的办学积累，土木工程学院的学术水平和办学实力不断提升，围绕学校创建高水平大学发展战略，学院将立足现实，开拓创新，狠抓教学、科研、学科建设，以为经济和社会发展提供高素质人才、高水平的科研成果、高质量的科技服务为标志，突出工程人才培养特色和地域学科特色，努力把学院建设成在全国土木工程学科领域有明显特色，在西部地区土木工程界有较大影响的教学科研基地，成为西北地区土木工程界的人才培养和科学研究、技术服务中心，实现学院办学达到全国先进水平的目标，使土木工程学院成为学校“一流工科”的重要支撑。

教学科研成果

“西北恶劣环境下土木工程防灾减灾研究”团队2013年入选教育部“长江学者和创新团队发展计划”创新团队。科技成果获得省部级科技进步一等奖1项，二等奖11项、三等奖8项；获国家授权发明专利40余项。学院积极开展国内外学术交流活动，定期聘请国内院士、著名专家学者和国外专家、学者来校讲学，选派教师参加国内外学术会议、赴国外高校及科研机构学习或合作研究。目前，已与美国、加拿大、日本﹑澳大利亚等国家的一些高校和学术组织建立了稳定的学术交流关系。

特色研究方向

学院以人才培养为中心，以学科建设为主线。学科突出地域特色，以解决西北地区地域性问题为主，构筑起了黄土与湿陷性黄土工程和灾害防治、复杂工程结构减震控制与健康监测、复杂钢结构与组合结构、土木工程材料等特色学科研究方向，黄土及湿陷性黄土支挡结构设计、结构减震控制、大跨度空间结构和特殊钢结构分析与设计等领域的研究走在了西北地区土木界的前列，部分研究填补了国内空白。土木工程学科已建设成为甘肃省重点学科。

实验室的组成

兰州理工大学土木工程学院土木综合实验中心由基础实验室（建筑材料实验室、岩土工程实验室、测绘实验室、道路桥梁与渡河工程实验室、工程管理实验室、建筑结构基础实验室、建筑环境与能源工程实验室和给排水科学与工程实验室）、两个工程中心（西部土木工程防震减灾教育部工程研究中心和甘肃省土木工程防震减灾重点实验室）和两个省级示范中心（甘肃省土木工程教学示范中心和甘肃省防震减灾教学示范中心）组成。

实验室的基本条件

截止2017年底，学校累计投入土木综合实验中心建设经费4072余万元，设备总数4033台套，拥有4m×4m三向六自由度地震模拟振动台系统、水平竖向联合加载系统、15000kN大型压剪多功能试验机、动静态数据采集系统等国内外先进设备，新工程中心还配置了水平反力墙、竖向反力地板、竖向加载架等，在满足本科实验教学的同时，更是成为了已经成为具有较强特色的土木工程领域试验研究、教学、对外服务的大型综合性实验室。

主要大型仪器设备简介

地震模拟振动台系统

该系统是结合土木工程学科的发展实际利用日元贷款项目于2009年7月份购置的三向六自由度地震模拟振动台试验系统，该系统由英国SERVOTEST测试系统有限公司生产并负责安装调试。2013年12月8号，地震模拟振动台验收会在土木工程学院实验中心新工程中心举行，国内各知名专家在考察了以地震波三向输入信号为主的现场试验后，并经过认真质询和讨论，认为该振动台系统有良好的地震模拟精度，一致同意通过验收，之后开始承接校内外各类工程结构抗震性能试验。

该地震模拟振动台系统型号为DZT -4×4-200，台面尺寸4m×4m，有效台面质量约15吨，频率范围为0.1～50 Hz，台面有效行程为±125mm（详细参数见下表），系统价值总计达1700万元人民币，是甘肃省唯一一台三向六自由度地震模拟振动台系统。该振动台系统主要用于各类结构地震工程力学的基础性理论研究、各类结构整体抗震性能研究、桥梁隧道结构抗震试验研究、高边坡土体的动力稳定性研究以及各类设备仪器运输模拟研究等，也可以为原型结构、材料的动力特性研究和分析验证提供试验手段，同时地震模拟振动台还可与机械结构、输电结构交叉，对工程结构的抗震性能进行评估。该系统于2013年12月验收后已经投入正常使用。截止2017年3月，已对内对外开展试验项目3项。

水平竖向联合加载系统

该系统由混凝土水平反力墙与竖向加载架构成，并配备美国MTS公司的高性能电液伺服作动器6个，控制精度高，工作稳定，可靠性好，具有较长时间连续工作的能力，使用、操作和维修方便。混凝土水平反力墙成L形，主反力墙高9.5米，宽9米，辅墙高度7.5米，宽9米，墙厚1米（肋部达到2.5米），具有较大的抵抗水平推力而不产生过大变形的能力，可实现顶部推力100吨，根部抵抗弯矩1000吨·米的加载能力。配备的竖向加载装置，竖向最大力值单点可达500吨加载能力，试验净空高度达到8.5米；水平反力墙与竖向加载装置联合使用，再配备MTS公司作动器及控制系统，完全可实现对不同试验对象的单点或多点、竖向或水平向、同步或异步、同荷或异荷的多点多维联合加载。

该系统为六通道土木工程试验系统。加载系统为美国MTS提供的作动器及控制系统，包括50吨级高性能高频疲劳试验作动缸（可用于实时混合仿真）1套，100吨级液压作动缸2套，50吨级液压作动缸2套，25吨级液压作动缸（可用于实时混合仿真）1套，全数字化伺服控制器、液压子站及相关附件。该系统将能够通过全数字伺服控制器以闭环控制方式精确的控制电液伺服作动器完成各种模型结构或大型构件力学性能试验，包括静力试验、伪静力试验、拟动力试验、疲劳试验、混合仿真试验以及实时混合仿真试验。

15000kN大型压剪多功能试验

15000kN微机控制电液伺服（型号JGDN15000）多功能结构试验机由兰州理工大学土木工程学院与天水红山机械厂共同研制开发，2008年开始投资设计实施，于2013年安装调试完成。该设备总投资近300余万元，最大加载能力：垂直向15000kN，水平动态最大力值为1000kN，最大扭转力偶3000kN·m（具体技术参数附后），能实现大吨位拉（压）、弯、剪、扭伺服协调加载。本多功能试验机可进行大型构件或结构的压、弯、剪、扭、压剪、压扭等单独受力和组合受力加载试验，目前正在升级改造当中。

竖向加载系统

该系统由混凝土槽式反力地板与与多台竖向加载架构成，可配备MTS公司高性能电液伺服作动器6个或普通千斤顶联合使用，控制精度高，工作稳定，可靠性好。混凝土槽式反力地板由6个槽道构成，间距为1.2米，中间间距为1.8米，总长度36米，槽道竖向单点抗拔力按照200吨设计，具有在大吨位竖向荷载作用下的刚度性能。配备的竖向加载装置，目前有6台可移动电动式丝杠升降加载架（可扩展），每台竖向最大力加载能力为200吨，试验净空高度可达到3米；混凝土槽式反力地板与竖向加载装置联合使用，配备MTS公司作动器及控制系统，可实现跨度较大、构件较长平面内多点竖向加载，如桥梁结构。

伪静力试验系统

该系统用以模拟地震时结构在往复振动中的受力特点和变形特点。我工程中心伪静力系统由我院工民建79级校友捐赠建设，竖向为普通千斤顶，最大载荷50吨，水平向采用伺服千斤顶，最大可实现20吨伺服加载。该系统建成后已完成多项科研试验。

冲击试验平台

冲击试验台是以王秀丽教授的国家科技支撑计划项目《地震扰动区重大滑坡泥石流等地质灾害防范与生态修复》（项目编号：2011BAK12B00）为背景所建立的。该试验平台是王秀丽教授团队自行研发设计的，可用来模拟泥石流发生时巨石对泥石流拦挡坝的冲击。