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学术报告体会
学术报告体会
姓名：
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专业：
指导老师：
2011年10月
学术报告体会
（一）
有限元仿真工程计算实例
时间：
2010年4月6号地点：
国际报告厅
2010年4月6日下午2：
30，英国特瑞堡减震公司首席工程师罗克奇博士来到我校铁道学院国际报告厅做了题为“有限元仿真工程计算实例”的讲座。
罗博士介绍了铁路道床的动力计算方法，国外的主要有限元软件等。
目前国外的主要有限元软件有MSCSoftware，包括MSCNastran、MSCPatran两个。
其他的有ANSYS、Simulia等。
轨道承受的荷载很复杂。
例如钢轨，除承受车轮的垂直作用力外，在曲线路段还承受车辆的离心力，在直线路段,还承受车辆蛇形运动所产生的横向力。
此外,轨道还承受温度变化所产生的轴向拉力或压力，以及轨面不平或车轮扁瘢而产生的簧下质量振动的惯性力等，使钢轨产生挠屈和弯矩。
在轨道强度的静力计算中，对钢轨挠屈和弯矩的计算，是把钢轨视为一根支承在许多等弹性支座或连续弹性基础上的无限长梁。
假定各支座的弹性系数为D，其单位为公斤/厘米，钢轨截面上作用着的集中竖直荷载为P,其单位为公斤，钢轨的挠曲变形就如图1,a所示。
梁的弯曲变形,在梁的各段上会产生正的或负的弯矩,可用图2,b表示。
根据P、D等值可算出弯矩及钢轨各部分的弯应力。
车轮在钢轨上的荷载除产生弯矩外，还有接触应力和剪应力。
接触应力的大小和车轮直径及轨顶面圆弧半径有关。
这种力很大，往往超过钢轨钢材的屈服强度。
轨枕也可视为支承在弹性基础上的梁。
一般情况下，轨枕的轨底下截面将承受较大的正弯矩，中间截面将承受负弯矩。
道床内应力分布是复杂而多变的。
在一定条件下，钢轨、扣件、道床及路基面所受的力都可以计算。
列车在运动中还产生许多附加力。
目前各国一般采用速度系数、偏载系数和横向水平力系数等方法，以静荷载来推算动荷载。
这些系数从实验或计算中求得。
轨道在列车重复荷载作用下，会引起轨道部件的疲劳伤损，以及磨耗的积累和轨道残余变形的积累。
因此在轨道结构设计时，除考虑机车车辆的轴重、行车速度等参数外，还应考虑运输量，并考虑轨道设备的承载能力和轨道使用状态等因素，这样才能设计出最佳的轨道。
学术报告体会
（二）
台山核电站取水隧洞工程盾构施工技术
时间：
2010年4月8日地点：
铁道土木工程实验室
2010年4月8日下午3：
30，中铁隧道集团有限公司广东台山核电项目部的张健总工程来我院做关于“台山核电站取水隧洞工程盾构施工技术”的学术报告。
广东台山核电站一期工程1、2号引水隧道工程是我国第一条采用盾构法施工的海底隧道。
隧道由两个长度为4.3306km，直径9.03m的水下隧道组成，两端分别联接大襟岛和台山陆地，基岩地层以陆端的燕山期花岗岩和大襟岛端泥盆系粉砂岩、角岩组成，中、强风化带上覆盖有淤泥、粉砂、粗砂、粘土软弱沉积层。
隧道穿越多条断层，两端约270m为Ⅲ、Ⅳ级基岩，采用钻爆法施工，中间4061（4058）m为Ⅴ级及以下围岩，采用盾构法施工，衬砌结构采用双层复合衬砌。
海底隧道穿越地层是典型的复合地层，盾构施工面临巨大的安全风险，直接影响施工安全、质量与进度。
目前，盾构法施工在陆域地铁建设中积累了大量经验和技术成果，对于复合地层，盾构法施工技术在广州和深圳地铁建设中获得了良好的技术经济效果。
但海域盾构法施工无形中增加了施工的难度和风险，许多陆域盾构施工中研发的成果和积累的经验无法直接推广应用于海域盾构施工中。
对于水下复合地层盾构法施工，盾构施工过程中可能出现的主要问题有：
以武汉长江隧道盾构选型为例,武汉长江隧道盾构穿越的地层有粘土、粉土、粉质粘土、淤泥质粉质粘土、粉细砂、中粗砂、卵石层、泥质粉砂岩夹砂岩页岩,其中以粉细砂、中粗砂、卵石层、泥质粉砂岩夹砂岩页岩为主,根据土压平衡盾构和泥水盾构对地层的适应性,武汉长江隧道适合采用泥水盾构。
盾构机关键技术参数的确定需要在工程类比和理论计算的基础上进行,要考虑的主要条件有地质
条件、隧道覆土厚度、隧道长度、最小曲线半径、最大坡度、衬砌管片类型、周边环境等。
其中在土质地层中影响盾构机设计的主要参数有:
颗粒级配曲线、密
度、内摩擦角、粘聚力、渗透系数、地下水位、粘土矿物成分、液限、塑限、含水量、石英含量、弹性模量、侧压力系数、钻孔取芯率OCR;在岩石地层影响盾构机设计的主要参数有:
单轴抗压强度、抗拉强度、岩石质量、矿物成分、磨损系数、钻孔取芯率系数等。
在盾构选型和关键参数确定时,要特别注意的地质件是灵敏度高的软弱地层、透水性强的松散地层、高塑性地层、含水地层、含有大砾石的地层、预计有朽木和其他夹杂物的地层及软硬不均的地层。
盾构处于高水压下时,地下水的涌出及泥砂等被带出会造成开挖面坍塌、地表沉降。
当盾构穿过高水压砂性土层时,由于盾构机施工的扰动、纠偏力度过大或者盾构隧道回填注浆的不密实,隧道周围土体易发生坍塌,也会造成地表沉降。
泥水盾构施工,为了保持开挖面的稳定,要根据围岩条件调整泥浆质量,满足在开挖面上形成充分
泥膜的同时,要慎重地进行开挖面泥浆压力和开挖土量的管理。
控制开挖面稳定的主要措施是根据围岩条件调整泥浆质量、泥浆压力管理、开挖土量管理及开挖面稳定状态监测等。
根据监测结果合理调整同步注浆,加强对盾构机姿态的合理控制,控制盾构掘进纠偏最大值,严格控制超挖量,防止盾尾漏浆,控制隧道沉降。
同时必须加强盾构操作人员的技术培训,增加应对突发事件的处理能力。
学术报告体会（三）
听中国工程院院士郑颖人学术报告心得体会
时间：
2010年4月15日地点：
国际报告厅
现年68岁的中国工程院新增院士、解放军后勤工程学院教授郑颖人，就是中国岩土工程领域中一位杰出专家。
他首创了广义塑性力学理论新体系，拓展了岩土塑性力学新领域；他发明了软粘土地基强夯新工艺；他编纂的《地下工程围岩稳定分析》等多部理论专著，编写了国家《建筑边坡工程技术规范》，填补了我国工程技术边坡领域的空白；他首次提出了中国浅埋洞室地表下沉量的监控标准，开创了我国城市岩土工程领域建设的先例。
郑院士此次来我校为我院学子作了题为《均质隧洞破坏机理及其设计方法》的学术报告。
报告内容分为传统隧洞破坏机理、现代隧洞破坏机理、目前隧洞设计中存在的问题、黄土隧洞安全系数计算、有衬砌时黄土洞室设计、桩基荷载作用下隧洞破坏模式与稳定性分析、高层建筑与浅埋隧洞最小间距、工程应用实例等八个部分。
报告中，郑院士比较了基于松散提理论的传统隧洞破坏机理理论和基于弹塑性理论的现代隧洞破坏机理理论，讲解了黄土隧洞安全系数计算，分析了有衬砌时黄土洞室设计方法。
他指出：
隧洞破坏机理，深埋与浅埋不同；隧洞有剪切破坏与拉破坏，一般情况下只考虑剪切破坏；围岩的剪切安全系数可采用有限元强度折减法计算；可由有限元法自动求得初衬与二衬的安全系数可按结构安全系数计算；隧洞设计既要保证围岩安全，又要保证衬砌安全；既要保证施工安全，又要保证运行安全。
郑院士在报告中讲述目前隧洞设计中存在的问题：
第一，设计方法不符合实际，如形变压力采用荷载-结构法，使设计偏于保守；第二，采用形变压力法没有客观破坏标准，使设计保守；第三，现行隧洞破坏状态判据研究存在问题，如力学分析中，没有以位移表述的破坏标准，极限位移值按经验确定。
郑院士以具体工程应用实例向大家做了充分的讲解，例如重庆开发金融大厦基坑工程与轨道交通二号线相互影响分析及其安全评估，重庆新闻出版智能大厦对已有轻轨二号线—隧洞稳定性影响及其安全评估，成都军区重庆解甲园小区4号楼与其下拟建市政公路隧洞相互影响的安全论证等。
学术报告体会（四）
特长公路隧道独立排烟道集中排烟模型试验
时间：
2011年10月12日地点：
国际报告厅
2011年10月12日下午3：
00，由我院防灾科学与安全技术研究所所长、博士生导师徐志胜教授作题为“特长公路隧道独立排烟道集中排烟模型试验”的报告在铁道国际报告厅隆重举行。
徐教授分别从“独立排烟道隧道内火灾延期自由规律研究”、“集中排烟模式下温度分布及烟气控制规律研究”“集中排烟阀和排烟风机排热效率实验研究”等方面介绍了特长公路隧道独立排烟道集中排烟模型试验的过程，以及最终取得的创新性结论及关键技术参数。
公路隧道最大的风险是火灾，隧道火灾安全问题是一个围际性难题。
以浙江省交通规划设计研究院院长吴德兴为首的课题组针对特长公路隧道火灾提出了一种组合通风排烟方式，即通过在隧道顶部独立的排烟道，将纵向通风与集中排烟通风进行有机结合使用，在正常（非火灾）工况条件下，排烟道一般不使用，排烟阀门关闭，利用竖（斜）井送排风+射流风机的纵向通风模式进行通风；在火灾工况条件下，利用专用排烟道，采用排烟轴流风机集中排烟+射流风机纵向诱导相结合的通风模式进行火灾通风排烟。
该通风排烟模式充分利用纵向通风模式在正常运营通风下的经济性，以及发挥纵向通风诱导+独立排烟道集中排烟在火灾情况下排烟优越性，具有良好的排烟效果，提高了隧道火灾时逃生疏散安全性与灭火救援及时性，确保了生命与财产的安全。
目前国内大多数仅对纵向通风排烟模式进行了研究，或者仅研究半横向通风排烟口参数引起的局部效果，还没有对本项目提出的独立排烟道系统，进行过系统的研究。
采用独立排烟道系统排烟时，火灾烟气的扩散就得到了有效控制，一般可控制在300m范围内，火源点两侧的司乘人员均处于安全的空气环境中，有利于人员逃生和专业消防救援人员的快速进入。
徐教授的报告结束后，学术交流活动进入了问答环节。
在场的师生表现十分活跃，纷纷就本次报告的内容积极地向徐教授请教，而徐教授也非常专业和耐心地一一回答了这些问题。
徐教授还表示，会后假如还有问题，可以直接到他的办公室进行面对面的交流。
徐教授的学者风范，妙语连珠赢得了与会者的阵阵掌声。
学术报告体会（五）
浅埋隧道围岩稳定性的极限分析上限法研究
时间：
2011年9月9日地点：
铁道土木工程实验室
2011年9月9日下午2：
30，中南大学隧道工程系杨峰老师对隧道系研究生做了关于“浅埋隧道围岩稳定性的极限分析上限法研究”的报告。
浅埋隧道需要解决变形和稳定性这两个主要问题。
变形问题包括预测地表沉降、地层位移，以评价隧道与建筑物之间的相互影响，在城市地铁建设过程中变形问题至关重要。
稳定性问题包括评价隧道围岩与支护结构稳定性以及破坏模式的形态和范围等。
城市地铁中变形控制处于首要地位，一般情况下，当变形控制能满足工程实际需要，相应的稳定性问题也大多能得到保证。
然而，实际工程往往受众多因素的限制，也出现了地铁隧道变形控制失败、围岩和支护结构发生失稳破坏的案例。
在山岭地区修建公路隧道，往往对变形控制要求并不严格，于是施工期间隧道围岩的稳定性上升为首要问题。
由于公路隧道断面较大，在隧道洞口段往往存在浅埋段，并可能伴随地形偏压等不利条件。
因此，在山岭地区公路隧道施工过程中，隧道围岩与支护结构发生大变形甚至失稳塌方等事故时有出现，造成较大的经济损失甚至人员伤亡。
发生塌方的公路隧道大多具有以下特点：
①隧道开挖跨度大。
大部分隧道开挖跨度大于10m，个别隧道单洞三车道开挖跨度超过16m。
②隧道围岩条件较差，多为Ⅴ级围岩。
③大多数隧道埋深较浅。
按照公路隧道跨度范围或洞径约为10~12m计算，埋深为1~4倍洞径范围的隧道，其稳定性问题是最值得研究的。
此外，隧道偏压、地下水等其他因素也是影响隧道围岩稳定性的重要因素。
有限元法是解决浅埋隧道围岩稳定性问题的通用方法，也是目前的研究热点之一。
尽管有限元法经过多年的发展具有长足的进步，然而采用有限元计算得到的围岩应力、位移、拉应力区和塑性区大小等结果很难准确确定隧道围岩的安全度和破坏面。
尽管极限平衡法优势明显，但仍存在不足。
首先，采用该法计算稳定性课题时，需事先假定滑裂面的位置和形状，然后通过试算寻找最小安全系数和最危险滑裂面。
对于特定问题，如何合理的假定可能发生的滑裂面是最难解决的问题。
另外，极限平衡法主要用于边坡稳定性分析，对于其它稳定性课题如浅埋隧道稳定性和围岩压力等问题的应用仍不多，而且精度较低。
这可能与隧道边界条件复杂，难以假定合理的滑裂面位置和形状所致。
学术报告体会（六）
低碳深受关注，研究氛围浓厚：
工管、材料与消防分论坛
时间：
2010年12月20日地点：
建工楼305
2010年12月20日下午两点半钟，中南大学“土木建筑学院第三届研究生学术论坛”的工管、材料与消防分论坛在建工楼305会议室拉开帷幕。
本次学术论坛以“土木工程与低碳城市建设”为主题。
中南大学工程管理专业的傅纯教授，土木工程材料专业的尹健教授和胡晓波教授，消防工程专业的徐志胜教授出席了本次论坛。
论坛邀请了部分获奖同学进行论文报告。
土木工程工程规划与管理专业的杨恒亮同学以《城市轨道交通建设项目低碳评价初探》为题，土木工程材料专业周锡玲以《以生态型混凝土推进低碳城市建设》为题，消防工程专业的张新同学以《保温隔热材料在低碳城市建设中的作用》为题分别进行了演讲，并由各自专业的老师进行点评。
老师们详细地分析了报告中的亮点和不足之处，三位同学认真听取了点评并表示老师的评述对论文的完善起到了很大的启示和指导作用。
论坛邀请了部分获奖同学进行论文报告。
土木工程工程规划与管理专业的杨恒亮同学以《城市轨道交通建设项目低碳评价初探》为题，土木工程材料专业周锡玲以《以生态型混凝土推进低碳城市建设》为题，消防工程专业的张新同学以《保温隔热材料在低碳城市建设中的作用》为题分别进行了演讲，并由各自专业的老师进行点评。
老师们详细地分析了报告中的亮点和不足之处，三位同学认真听取了点评并表示老师的评述对论文的完善起到了很大的启示和指导作用。
论坛的最后是师生活动环节。
整个会场中同学们积极参与，就相关学术问题和就业问题与老师们展开交流探讨，形成了良好的学术互动氛围。
学术报告体会（七）
孙永福院士莅临我校举行科学讲座
时间：
2010年5月20日地点：
铁道国际报告厅
2010年5月20日下午3点，中国工程院院士孙永福院士莅临我校，在铁道校区国际报告厅举行题为“中国快速铁路网介绍”的科学讲座。
土木工程学院各位领导、教师及学生代表参加了此次讲座。
本次活动由中南大学科学研究部主办，铁道校区承办。
讲座由中南大学副校长田红旗教授主持。
孙院士首先表示建设快速铁路网是“十一五”规划的重要任务。
发展快速铁路网具有以下几方面的重要意义，即：
从根本上缓解客运能力的紧张状况；在绿色综合运输体系中发挥骨干作用；培养具有发展潜力战略性新兴产业；对经济社会发展产生巨大的拉动效应。
孙院士就我国快速铁路发展历程做了简要介绍，他表示2004年是我快速铁路建设中及其重要的一年但并不是开始，"我国高速铁路建设开始于上世纪八十年代”，期间经历了许多重要的发展阶段。
孙院士深入分析了我国高速铁路建设的优势与不足，并介绍了现阶段几项重大成果的技术运用。
他认为“十二五”规划的攻关重点在于：
高铁工程技术；高铁装备技术；高铁运营技术；安全保障技术；基础性、前瞻性研究五个方面。
针对铁道部建设资金筹措方式，孙院士同样做了详细的说明，并认为应该继续深化铁路改革，加强建设管理，推进快速铁路网建设，为社会进步与发展作贡献。
讲座最后，孙院士还与现场师生做了交流，针对高铁票价等问题，提出了一系列的改进措施与建议。
学术报告体会（八）
轨道交通中的若干信息技术及其应用
时间：
2010年9月5日地点：
铁道校区
随着社会经济的发展,我国城市化进程不断加快,在特大城市周围形成了以特大城市为中心、由若干副中心城市和卫星城镇组成的都市群,例如我国的环渤海京津冀地区、长江三角洲地区和珠江三角洲地区等。
就我国交通运输现状来看,交通基础设施网络还不能适应都市群经济迅速协调发展的要求,特别是不能满足不断增长的城际客流需求。
城际轨道交通具有全天候、运能大、用地省、节约能源、安全性好、环境污染小等优点,是国内外都市群城际交通的首选方式,对都市群可持续发展起着积极的引导作用。
因而对我国都市群内城际轨道交通系统进行研究,具有十分重要的理论意义和实践意义。
轨道交通的分类主要有三种：
干线轨道交通，其主要是进行高速客运和重载货运，城市轨道交通，主要的是地铁、轻轨、郊区铁路和单轨电车；新型轨道交通，主要的是磁悬浮和真空高速管道列车。
在这三种轨道交通中，从我国轨道交通的发展现状来看，目前主要发展的是城市轨道交通，到目前，有北京、上海、广州等10多个城市已经建成和正在建设轨道交通系统。
城市轨道交通系统的设备包括车辆、车站、线路、列车、控制以及通信信号系统等，它们的协调工作是为用户提供满意服务的保证。
城市交通轨道有很多形式，一般地，城市轨道交通系可以按能力分为市郊铁路、地铁、轻轨、有轨电车4种形式；也可以按照构造分为铁路、地铁、单轨、导向轨道交通、磁悬浮等形式。
北美轨道交通系统则分为快速轨道交通（RRT）、轻轨交通（LRT）、通勤铁路（CR）和自动导向系统（AGT）。
在我国修建地铁越来越盛行。
地铁，是为土地紧张的城市中心区提供的一种交通形式，每小时单向最大运送能力可达50400人以上。
地铁建设投资大，周期长现代地铁的牵引多采用电力驱动的动车组方式，供电方式多为直流。
学术报告体会（九）
深圳地铁的建设技术和经验
时间：
2009年10月24日地点：
铁道校区
“深圳地铁的建设工程技术成果与经验”报告会于2009年10月24日在铁道校区如期举行。
此次报告会由深圳市政设计研究院副总工程师、教授级高级工程师刘建国教授主讲。
报告会伊始，刘教授向大家介绍了深圳地铁的规划及建设概况，并与国内各大城市的地铁建设及运营情况进行了比较，由此引出了深圳特殊的地质条件以及城市现状对地铁修建新技术的催生作用。
随后，刘教授从运营以及建设两个方面对深圳地铁的规划及建设取得的成果与经验进行了总结。
刘教授指出，“通过借鉴香港地铁运营的经验并结合国内的实际情况，深圳地铁采取与专业广告开发公司合作的形式进行地铁车站的广告运营，深圳地铁在广告运营方面取得了很好的效果”。
而工程建设方面，刘教授则对深圳地铁建设过程中，常见的地铁下穿既有建筑物时采取的桩基托换技术以及矿山法单洞双层隧道修建技术进行了详细的介绍。
据悉，依托于该技术的《地铁重叠隧道设计与施工关键技术研究》荣获国家科技进步二等奖。
随后刘教授就“不均匀地层盾构法修建隧道”以及新型的围护结构在深圳地铁修建中取得的经验与成果向在座师生进行了简要的介绍。
学术报告体会（十）
中南大学客座教授张建祺博士来校做学术报告
时间：
2010年10月28日地点：
铁道世纪楼14楼报告厅
2010年10月28日下午三点，在我校世纪楼14楼报告厅，美国华盛顿特区水务局高级工程师张建祺博士为我院师生做了题为《civil，geotechnical，andstructuralengineeringinenvironmentalengineeringpractice（环境工程与土木工程、岩土工程、结构工程的协调发展）》的学术报告。
报告会上，张建祺博士针对环境工程与土木工程、岩土工程、结构工程的协调发展做了具体解析。
国内大环境对土木、岩土、结构工程中的环境问题考虑甚少，张博士建议在座师生能够开始关心和考虑有关环境方面的问题。
张博士穿插他在美国的工作经历以及西方先进的管理运行体制，为大家讲解了许多实用的知识经验、提供了很多先进的机制理念，到场师生受益匪浅。
最后在轻松的氛围中，张博士与广大师生面对面交流，解答了师生们从混凝土耐久性到美国留学等诸多方面的疑问。
报告会结束之时，张博士还提出了“将长株潭城市群建设成世界上最好的居住地区”的美好设想。
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