土木建筑学院

科研方向

        围绕“城市地下工程支护与风险监控”、“新材料组合结构研究与工程应用”、“水处理功能材料与水质安全保障”和“土木工程结构健康监测与安全评定”等特色研究方向,本学科设置了岩土工程(城市地下工程支护与风险监控、基坑工程、地基与基础工程)、结构工程(新材料组合结构研究与工程应用、结构可靠性评估与鉴定加固、工程结构计算理论与设计)、市政工程(水处理功能材料与水质安全保障、废水处理及其资源化理论与技术)、防灾减灾工程及防护工程(土木工程结构健康监测与安全评定、工程结构抗震减灾)等二级学科科研方向。
(1)岩土工程

        岩土工程二级学科方向以“山东省地下工程支护及风险监控工程技术研究中心”为依托,在“城市地下工程支护与风险监控”方向形成了自己的特色:立足国标编制成果,加强社会服务推广,助推基坑工程监测与支护行业技术进步。
该方向主要围绕着城市地下工程建设标准、现代施工技术等领域的关键技术问题,开展深基坑支护、监测技术及施工灾害处理研究。学科方向团队积极探索建设工程安全生产的新技术、新标准,在基坑工程支护、监测技术等方面取得了重要研究成果,在国内建设工程领域得到广泛应用。其技术成果“基坑工程关键技术创新与应用”获山东省科技进步二等奖,主持编制的国家标准《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497)、《复合土钉墙基坑支护技术规范》(GB50739)、山东省工程建设标准《旋挖钻孔灌注桩施工技术规程》(DBJ/T14–067),填补了国内基坑工程监测、复合土钉墙支护领域的空白,推动了旋挖钻孔灌注桩技术在山东省乃至全国建设工程中的应用和发展。基坑工程监测与支护科研团队还利用已取得的科研成果和积累的工程经验,积极为社会提供工程技术咨询和设计服务;参与完成了济南市轨道交通工程等多项大型复杂工程的方案评审和技术咨询工作;作为工程建设标准咨询专家组织了系列国标宣贯讲座,受到社会的广泛好评。
(2)结构工程

        结构工程二级学科方向依托“济南大学智邦工程鉴定加固研究所”等科研平台,在“新材料组合结构研究与工程应用”方向形成了自己的特色:依托先进建筑材料,研发新型结构形式,服务工程结构安全鉴定与抗震加固。
该二级学科方向结合济南大学先进建筑材料研究成果,围绕新型FRP筋(板)混凝土结构、新型剪力墙-钢框架混合结构和新型装配式仿生板结构等先进建筑材料新结构形式,开展攻关研究和工程实践,5年来团队承担国家自然科学基金1项,山东省自然科学基金3项,山东省科技攻关计划项目2项,获授权发明专利2项,山东省科技进步三等奖1项,中国商业联合会科学技术二等奖1项,山东高等学校优秀科研成果奖1项,在工程可靠性评估和工程加固领域取得了系列成果。

        研究开发的新型剪力墙-钢框架混合体系,有效解决了钢板剪力墙面外屈曲的应用难题,具有抗震性能好、材料发挥充分和承载力大等特点,施工方便,适应建筑工业化发展趁势,已得到广泛应用。2012-2014年完成新型钢-混凝土混合结构体系关键技术开发并成功运用于济南埃菲尔花园、凯旋新城等住宅小区项目;2012-2015年与江苏生态屋住工股份有限公司合作开发了集保温、承重、装饰、隔音于一体的新型仿生板装配式结构,系统研究了装配式钢丝网架墙板的抗震性能和拼装钢筋桁架式空心楼盖的抗火性能,为该类结构体系在周庄仿古建筑群、南京金鼎国际大厦项目的应用提供了技术保障和理论支持。
        研究开发的新型FRP筋(板)混凝土结构具有强度高、耐久性好等特点,在FRP筋成型工艺、FRP筋高温性能、预应力FRP筋(板)加固混凝土结构等技术领域开展了大量社会服务工作。2012年与山东省城乡建设勘察设计研究院合作,对山东省百余所中小学教学楼进行了安全性鉴定及抗震加固;2012-2014年与济南鲁勘岩土工程公司合作,在济南泉景中学、领秀城育秀小学的校舍加固工程中采用CFRP板和耐高温植筋粘结胶进行结构加固;2014-2015年与山东省智邦建设工程检测有限公司合作,对济南、东营、莱芜、济宁等地的厂房、砌体结构进行改造加固设计及施工关键技术进行研究,采用预应力FRP筋(板)新技术,在确保结构加固安全的基础上,节省了施工工期、降低了工程造价。
(3)市政工程

        市政工程二级学科方向立足济南大学在材料学、化学和工程学的综合学科优势,以“济大-宏达环境工程技术研究中心”、“济南大学水质工程研究所”、“济南大学水处理技术研究所”等科研平台为依托,开展水处理功能材料及其水质净化理论与技术研究,在“水处理功能材料与水质安全保障”方向形成了自己的特色,并通过成果转让、推广等方式,在水质净化与安全保障领域取得了良好的环境效益和社会效益。
        近5年来市政工程二级学科方向主持承担国家自然科学基金等国家级课题8项,山东省自然科学基金等省部级课题18项,企业委托科研项目21项,获授权发明专利34项,发表SCI、EI收录论文77篇,获山东省科技进步二等奖等科研奖励11项,逐步形成了以晶种功能滤料及其净水技术、高效混凝-吸附材料及其净水技术、先进膜材料、新型水处理催化材料为核心的系列研究成果。同时,学科团队积极推动科研成果转化,利用济大-宏达环境工程技术研究中心等产学研平台,完成发明专利转让5项,技术推广应用16项,有效解决了水环境保护与水质安全保障领域的技术难题,促进了行业科技进步和可持续发展。
        中广核宏达环境科技有限责任公司利用本学科转让的“一种用于污水处理的除磷晶种制备方法及除磷晶种”等2项专利技术,对生物滤池工艺进行了优化设计,在广饶县第二污水处理厂、济南阳光100小区污水处理与回用、山东方宇润滑油有限公司废水处理、山东清沂山石化科技有限公司10000m3/d含油废水处理、小清河水环境整治工程、胜利油田沙营污水处理厂等工程中取得了良好的应用效果。山东润达净水剂有限公司利用本学科研究开发的氧化性聚硅酸铁混凝剂的制备技术,建设了工程规模为3万吨/天的黄河末端水处理工程,取得了良好的社会经济效益。与山东工业陶瓷研究设计院有限公司联合研发的低压陶瓷膜组合工艺处理微污染地表水关键技术,能够有效的去除地表水中的微污染物质,且运行稳定,不受季节温度等变化影响,还可以耦合多种物化处理手段,全面提升水质净化效果。目前正在开展进一步科技攻关,建设的年产20万平米平板陶瓷膜材料生产线,推动平板陶瓷膜在水及废水处理领域的应用推广。
(4)防灾减灾工程及防护工程

        防灾减灾工程及防护工程二级学科方向依托“济南大学工程结构与健康检测研究所”、“济南大学土木与水利工程仿真研究所等”等科研平台,在“土木工程结构健康监测与安全评定”领域初步凝练形成了自己的方向特色。
        目前该二级学科方向,通过对高速公路桥梁及跨铁路线桥梁施工及运营期、办公楼等土木结构的施工期进行健康监测,对拱坝坝肩的地质参数反演并对其黏滑稳定性进行预测,进而对土木结构施工期、运营期的安全状态实时评估。从实践中发现科学问题,深入探索其机理,形成理论与实践结合的学科特色;制备新型复合材料压电传感器,并实施于实际工程,实现了传感器研制及工程应用的一体化研究及服务特色;从单一温度荷载,到多因素耦合作用,研究混凝土基体的损伤演化机理,钢筋锈蚀的原位监测,进一步研究多种大型土木工程结构的安全、稳定及寿命,从单因素到多因素,从材料到构件再到结构,学科研究具有全面性及系统性。本学科与桥梁管养部门、房屋建筑管理使用单位进行合作,服务于桥梁、房屋建筑、水利工程等多种类型土工结构,覆盖区域遍布山东多个县市。