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防震减灾网>>中心介绍

中心介绍

中心介绍

1中心简介

土木工程防震减灾信息化国家地方联合工程研究中心(简称“防震减灾国地中心”)于2012年经国家发展和改革委员会批准成立。“防震减灾国地中心”依托福州大学“结构工程”国家重点学科(培育)、土木工程一级博士学位授予权学科,并联合福建省地震局及台湾土木工程界同仁,致力于土木工程防震减灾信息化和创新能力的建设,解决相关产业发展中的关键技术,促进产业的科技进步,推动地方经济的发展,成为产学研合作、同时又是海峡两岸共建的世界一流的创新平台。

此外,福州大学土木工程学院拥有土木工程一级学科博士点和博士后流动站,2个一级学科硕士点,以及土木工程、水利水电工程、给排水工程、交通工程、交通运输和工程管理等6个本科专业。“结构工程”学科为国家重点(培育)学科;工程结构实验室是福建省高校重点实验室,土木工程本科实验室是国家级教学示范中心。

National and Local United Research Center for Seismic and Disaster Informatization of Civil Engineering (NLRCSD) was approved by the National Development and Reform Commission in 2012. The NLRCSD relies on the National Key Discipline of Structural Engineering (tentative) and the first-level doctoral degree program of civil engineering in Fuzhou University, associating with civil engineering colleagues in Fujian Earthquake Bureau and Taiwan. The NLRCSD devotes on the informationized anti-seismic technology and hazard minigation in civil engineering, the culture of innovations ability development, the key technologies in the industrial development, the promotion of technological progress, and the development of local economy, which impelling the NLRCSD to be ainnovative platform for the industry-academy-research cooperation as well as the collaboration of both sides of the Taiwan Straits.

Besides, the Civil Engineering College in Fuzhou University admits both PhD and Mphil research degrees, and also opens the Post-Doctor positions. The major areas for undergraduate students in college include: Civil Engineering, Hydraulic Engineering, Water Supply and Drainage Engineering, Transportation Engineering and Construction Management. The postgraduate research programme Structural Engineering is a national key discipline (tentative). The Engineering Structure Laboratory is a key laboratory in Fujian Province and the Undergraduate Teaching Laboratory in Civil Engineering is a national experimental teaching demonstrating center. 

2中心负责人

    主  任:祁  皑 

  副主任:姜绍飞  方圣恩

总  工:房贞政 

 

  前任负责人  

主  任:房贞政 

  副主任:陈宝春  祁 皑

总  工:姜绍飞 



3机构设置

1)结构工程研究所                2)力学与防灾所

3)云网站研究室                  4)广义云计算研究室 

5)建筑工业化及BIM研究室       6)工程减隔震研究室 

7)桥梁工程监测与加固研究室     8)建筑工程监测与加固研究室

9)特种结构抗震研究室            10)物联网技术应用联合实验


4主要研发方向

“防震减灾国地中心”在原有土木工程防震减灾研究学科的基础上,结合信息化前沿技术,组建了三个新的研发方向:

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1.防震减灾云网站是基于大数据的土木工程防震减灾动态数据共享网站。

2.广义云计算平台是通过网络实现为土木工程计算服务,并根据工程的需求实现工程建造与营运的仿真,以及虚拟与再现工程灾害。

3.物联网技术在土木工程实时监测中的应用是实现土木工程实时监测的可视化,实时监控,以及灾害预警。


5平台建设

“防震减灾国地中心”依托国家重点学科的防震减灾研究平台,目前已建设有研究结构物地震反应的三台阵模拟地震振动台系统;研究结构物抗震性能的MTS电液伺服加载系统;研究特殊结构抗震性能的电液伺服压剪系统;用于远程监测的IBIS-S建筑微变形远程监测雷达系统;土木工程防震减灾云网站;土木工程广义云计算平台;以及基于物联网的土木工程实时监测系统等。

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三台阵模拟地震振动台系统

三台阵模拟地震振动台系统设有一个4m×4m台和两个2.5m×2.5m台,最大有效荷载分别为22t和10t,最大工作范围24m。台面满载最大加速度可达1.5g,工作频率范围为0.1~50Hz,台面最大位移为±250mm。 控制系统采用离线迭代和在线迭代;数字控制系统采用PULSAR系统;采集系统为Dewetron数据采集系统。 

三台阵模拟地震振动台系统可实现三台独立模式、三台整体同步模式、两台或三台同步或异步模式的地震模拟实验,以及三台关联运动的台阵工作模式。可广泛用于桥梁、房屋结构、大坝、管线结构以及地铁、隧道等结构的地震反应试验研究。

    该台阵系统已完成武汉鹦鹉洲长江大桥(2×850m三塔悬索桥)、武汉二七长江大桥(2×616m三塔斜拉桥)、福州琅岐闽江大桥(680m双塔斜拉桥)、福州螺洲大桥(2×168m三塔自锚式悬索桥)、四川雅西路干海子钢管混凝土格构式高墩组合桁式桥梁、以及福州东部新城商务办公中心主楼(高层大跨连廊建筑)等重大工程的振动台模型试验。

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武汉二七长江大桥三塔四跨斜拉桥台试验



武汉二七长江大桥三塔四跨斜拉桥台阵试验

MTS电液伺服加载系统主要是开展结构拟静力和拟动力试验。该系统配备有7个250kN至1000kN的作动器;506系列液压源,主泵112kW,辅助泵12kW,伺服阀流量207bar时为284L/min,可同时供给四个试验的能量;FlexTest II控制系统,全数字化控制,32个数据采集通道;反力墙为36m长15m高的L型,反力台座:26m×12m。该系统可实现多维、多点加载,能同时开展多个试验。

MTS电液伺服加载系统自1999年建成以来完成了诸多的大比例尺构件、节点和结构模型的拟静力和拟动力试验,解决了工程结构的抗震性能问题。

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电液伺服压剪系统

电液伺服压剪系统主要开展特殊结构、尤其是大吨位隔震支座的抗震性能研究。该系统垂直向动态最大试验力为竖向压力20000kN、竖向拉力4000kN,行程≥1160mm,试验空间高度≥1200mm,分辨率为0.01mm;试件竖直向与径向(横向)变形测量量程为0~50mm,分辨率为0.001mm;垂直系统具有动态加载功能,加载频率0~5Hz水平向动态最大试验力3000kN,试验力分辨率为1/1000,行程为±600mm,水平向变形测量量程为0~200mm;水平动态加载系统加载频率为0~5Hz。水平静载加载系统的最大试验力为4000kN,最大行程300mm,位移测量范围0~300mm。转角试验装置最大试验力1500kN,最大行程为400mm,额定转角弧度0.06rad,位移测量范围0~400mm,转角变形测量范围0~30mm。加载系统的控制方式均采用电液伺服闭环控制。

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IBIS-S建筑微变形远程监测雷达系统

建筑微变形远程监测雷达系统(IBIS-S)是一种基于微波干涉技术的创新雷达。微波干涉技术可以大幅度提高探测位移的灵敏度,IBIS-S可以探测建筑物上某点频率高达50Hz的振动。 IBIS-S监测无须靠近目标就可完成快速、高精度的测量,可24小时不间断监测。IBIS-S可用于静动态的建筑物变形监测和对结构动态振动的量测与分析。

IBIS-S的遥感测量(最远可达1km),无须进入目标物,实时直接测量建筑物位移,精度可达0.01-0.1mm;准确测量和追踪频率为0~50Hz的振动;同时有安装快速简便,操作全自动,控制和处理软件功能强大等特点。

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土木工程防震减灾云网站(网址: www.fzjzyw.com)

土木工程防震减灾信息化大数据云网站基于大数据共享目的进行建设,是目前国内防震减灾领域最专业、全面的,面向科技研发和云计算服务的网站。网站针对土木工程防震减灾领域相关的科学和工程问题,提供防震减灾信息库、大数据共享、云计算、物联网工程应用、工程结构减隔震、抗震加固等特色服务,通过福州大学成立的“海西可持续工程结构与多灾害防治协同创新中心”具体实施,该协同中心目前已与同济大学等十多所高校与企业达成合作协议。

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土木工程广义云计算平台

数值分析已成为求解大型复杂土木结构防震减灾问题的主要手段。广义云计算是指在云计算基础上的虚拟和仿真技术的结合应用,针对重要工程通过虚拟和仿真技术可实现工程建设的全过程仿真和模拟灾害的发生与防治等。广义云计算平台是以防震减灾云网站为基础,提供防震减灾云计算服务,开展大型数值仿真和虚拟试验,实现土木结构全寿命仿真和灾害模拟,以及结构承载力、抗风、抗震、爆炸冲击等虚拟试验,最终促进云计算在土木工程中的应用。

平台已购置正版大型数值分析软件ANSYS、ABAQUS、SAP2000、ETABSSAFEPERFORM 3D、MATLAB、OPENSEES等,为用户提供分布式计算和大数据存储服务。用户只需通过网络链接到云计算平台,就能随时使用软件实现数值建模和计算,并可利用服务器的海量存储空间存储计算数据,从而极大降低了用户的计算成本,提高了计算资源配置的灵活性和广泛性。

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物联网技术在土木工程实时监测中的应用

物联网技术在土木工程中应用的关键技术是智能传感器的研发、海量数据的处理以及系统集成等,是土木工程实时监测的最新发展方向。本中心以土木工程领域的科研为基础,结合物联网技术与相关企业合作致力于开拓物联网技术在土木工程实时监测中的应用,目前已开展了福州市跨闽江的多座重要桥梁的物联网实时监测与安全预警的研发以及智能传感器等关键技术的研发,最终推动物联网技术在土木工程防震减灾相关领域额应用与发展。

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6科技交流与闽台合作

“防震减灾国地中心”聘任范立础院士、周福霖院士、林元培院士、金星教授,以及台湾的蔡克铨教授、张国镇教授、曹奋平教授等为学术委员会主要成员,同时在防震减灾研究方面,致力于闽台合作。汶川地震后多次与台湾土木工程界同仁深入震中灾区,考察地震灾害及灾后重建情况。中心负责人多次访问台湾大学和“台湾国家地震工程研究中心”,学习交流防震减灾的经验。福州大学土木工程学院与台湾大学土木学系签订了科技交流合作协议。本中心还以主建单位成立了“海西可持续工程结构与多灾害防治协同创新中心”。

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7科技创新与社会服务

“防震减灾国地中心”立足于科技创新,促进产业技术进步,服务于经济建设,加强产学研合作机制,解决土木工程信息化的关键技术,推动土木工程信息化的建设。

1. “防震减灾国地中心”性能先进的MTS电液伺服加载系统,三台阵振动台,电液伺服压剪系统等均全面对社会开放使用,或共同研究土木工程结构的静、动力性能、抗震性能、以及地震反应等课题;

2. 大数据的防震减灾云网站可提供防震减灾的各类数据,并通过“多灾害防治协同中心”实现数据共享和有效的应用,通过网站论坛开展专题讨论,并组建专家系统;

3. 拥有强大的有限元分析软件的云计算平台可承担各类工程结构的计算分析,或提供软件使用服务。可针对重要工程与相关IT企业协同开展土木工程的仿真与虚拟技术服务;

4. 创新产学研合作体制,已与中建海峡建设发展有限公司联合开展建筑工业化及BIM技术的研发,尤其在抗震设防区域推广工业化建筑新体系的研发,促进建筑工业的科技进步;

5. 开拓物联网技术在土木工程实时监测中的应用。目前中心已与中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院有限公司成立物联网技术应用联合实验室,开展物联网技术在桥梁工程实时监测的应用研发,中心还将协同多方共同研发基于物联网的智能传感器及其数据传输与处理系统等,进一步开拓物联网技术在土木工程的应用。