土木工程学科及其研究方向

 

土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指工程建设的对象，即建造在地下、地上、水中等的各类工程设施，也指其所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、管理、监测、维护等专业技术。土木工程学科内涵丰富，主要包括基础学科与理论、工程材料、工程分析与设计、工程施工、工程经济与管理及信息技术应用等几个方面，其研究对象为基础设施建设中的各类结构物，如房屋建筑、桥梁、隧道与地下工程、道路、铁路、港口、市政等工程的安全与适用。本学院的土木工程学科研究对象具有鲜明的地域特色。

针对热带海岛多灾害与严酷环境作用，建立台风、台风风暴潮、地震等灾害危险性分析和模拟方法；提出海洋风浪流、腐蚀环境作用等长期和疲劳作用模型；发展暴雨诱发滑坡风险评估和滑坡地质灾害评价方法；发展相应的工程灾害防护方法与技术。

针对富水、高水压、高渗透性、易液化、低强度、软土等复杂地质条件下滨海岩土工程，开展滨海岩土体软化变形、基础工程与地基处理、软土动力特性与土体液化研究，提出滨海岩土工程高效施工关键技术，研发适用于滨海岩土工程的高性能超算平台。

针对热带海洋高温、高湿、高盐、高紫外等严酷环境作用，发展海工混凝土材料、系列长寿命FRP制品及其海水海砂混凝土构件与结构设计方法和理论，在港口码头、防浪堤等岛屿结构物、海洋牧场、民居抗震加固等领域开展应用示范。

针对热带海洋土木工程结构在多灾害作用下的安全问题，发展天-空-地-体立体智能监测及大数据人工智能灾害评估技术，开展健康监测、性能退化与安全评定和寿命预测研究，提出热带海洋土木工程结构消能减隔震振动控制关键技术。

（一）一级学科博士学位点

土木工程一级学科博士学位点设置四个学科方向。

1、热带海岛建构筑物工程学科方向

热带海岛工程遭受多灾害与严酷环境作用，研究海岛建筑、桥梁等高性能建构筑物结构及其抗震、抗风、抗风暴潮浪等多灾害与抗严酷环境侵蚀性能设计，包括：①高性能建构筑结构及其抗多灾害性能设计；②装配式建构筑物结构及其隔震减振；③绿色环保、耐腐蚀等高性能材料及其结构，特别包括FRP制品、海水海沙混凝土及其结构。

2、滨海岩土工程学科方向

针对富水、高水压、高渗透性、易液化、低强度、软土等复杂地质条件下滨海岩土工程，主要研究：①滨海富水、高渗透性等岩土与地下工程；②滨海地区基础工程与地基处理；③滨海软土动力特性与土体液化。

3、热带海岛工程健康监测与多灾害防护学科方向

热带海岛多灾害与严酷环境作用给海岛工程安全、耐久和寿命带来巨大威胁和挑战，其防灾减灾与全寿命性能防护具有重要的学科发展与工程实际意义。主要研究包括：①海岛工程地震、台风（风暴潮）、地质灾害、海啸等多灾害作用（含特性、模型与设防水准）；②海岛工程“天、空、地、体”多灾害智能监测与大数据评估预警；③海岛工程健康监测、性能退化与安全评定和寿命预测。

4、热带海岛工程智能建造与运维管理学科方向

智能建造与全寿命运行维护管理对热带海岛工程恶劣环境安全建造和安全、耐久与寿命维护都具有重要的学科发展与工程实际意义。主要研究内容包括：①热带海岛工程建筑工业化与智能建造；②热带海岛工程维修决策与延寿维护和抗灾加固；③热带海岛工程全寿命风险评估与应急管理。

（二）一级学科硕士学位点

土木工程学科一级学科硕士学位点设置七个学科研究方向。

1.岩土工程学科方向

岩土工程方向主要解决土木、交通、水利、海岛建设中岩土工程设计和施工中的关键技术问题。研究内容包括海岛地基变形控制及加固技术，地铁、城市地下工程与深基坑的环境地质问题及施工安全控制技术，城镇建设中的环境岩土工程问题、边坡稳定性评估及治理、地质灾害预警与防治技术、海洋岩土工程以及岩土工程E级超级计算研究等。

2.结构工程学科方向

结构工程方向解决建筑、桥梁、构筑物、海洋结构物等结构的选型、力学分析、设计理论等所存在的关键科学技术问题。主要研究材料在各种作用下（包括高速加载、火灾作用等）的力学性能及本构行为，混凝土结构、钢结构、组合结构等在不同作用下及多种作用下的力学性能、破坏机理及其设计理论，结构选型与优化。

3.桥梁与隧道工程学科方向

桥梁工程方向主要解决公路、市政、铁路、人行景观及其它特殊功能桥梁的结构设计、新型组合体系、施工组织与工艺、结构分析计算、非线性特性、检测加固、超性能材料的应用、疲劳寿命、地震响应与减隔震、气弹特性与抗风稳定、气动性能与风振响应等问题。在隧道领域，主要研究隧道及地下工程的隧道稳定理论和稳定性控制技术、隧道施工新技术和施工环境安全控制技术、超前地质预报的新理论与新技术。

4.防灾减灾工程及防护工程学科方向

本方向主要研究重大工程灾变过程演化规律及智能检测和监测技术，光纤传感及其网络技术、自监测FRP智能材料与结构、结构行为监测智能感知技术、重大工程健康监测应用。台风、风暴潮、地震和恶劣海洋环境下海洋工程结构破坏机理、灾害防御理论和技术、海洋工程结构耐久性劣化模式及全寿命设计方法。热带海岛地质灾害成因与治理技术，灾害预测预警技术。热带海岛工程结构隔震、消能与减震控制研究，工程结构抗震设计方法和抗震加固技术研究等。

5.土木工程建造与管理学科方向

智能建造与管理研究方向主要解决土木工程建造和运营过程中的技术、经济、管理、法律及智能化等关键问题。主要研究智能化建造的理论、方法、标准和关键技术，虚拟建造与智能运维管理，工业化建造理论与技术，现代项目治理与项目管理理论和方法，基于BIM的智能建筑施工与管理，技术经济分析与决策，建设工程法规与合同，绿色建造与可持续发展等。

6.土木工程材料学科方向

本方向主要研究高性能绿色再生混凝土与固废物资源化利用、建筑节能技术与材料、高性能混凝土与纳米改性混凝土、新型海工建材与海水海砂混凝土、混凝土耐久性、建筑节能、墙体材料、固体废弃物的利用、新型土木工程材料、功能材料。

7.海洋工程学科方向

主要研究热带海洋环境要素对海洋建筑物、海上结构及装备、近海建筑及岛屿结构工程的动力学影响特征及作用效果，并解决相应的工程结构设计、安装及运维中的关键技术问题。主要研究内容包括：热带海洋长期/极端环境载荷分析，海洋工程材料技术，海洋结构物耦合环境载荷响应及健康监测，全寿命风险评估及完整性管理。

（科研与学科办）