水工结构工程研究生方案

水利工程中的土工结构物研究

1.1高土石坝工程

(1)高土石坝建设。各类土石坝由于其地基适应性好，便于使用当地材料筑坝，造价较低，施工机具简单等优点而被较多采用。而其他坝型的水工枢纽的施工导流工程、围堰工程和坝基坝肩处理也都属于岩土工程。目前世界上两座最大坝高超过300m的高坝都是土石坝(前苏联的罗贡坝高335m，努列克坝高305m)。由于近年来西方国家修建的大型水利工程不多，高土石坝的研究新进展较少。中国、巴西、印度等中等发达国家和发展中国家的坝工技术得到较大的发展。

土石坝就其防渗结构来讲，可以，分为土质防渗体坝与其他材料(混凝土、沥青、土工合成材料等)防渗体两种。近年来，作为土石坝的重要分支，混凝土面板堆石坝得到了快速发展，成为近代坝工的发展新趋势。随着巨型碾压机械的应用和地基处理技术的发展，可以大大减少地基与坝体的变形，大坝设计也不仅满足稳定要求，对于变形控制的要求也更严格。

(2)高土石坝与土的本构关系。土的本构关系与土石坝工程之问存在着十分密切的关系。一方面，正是由于深覆盖层上的高土石坝等高重建筑物的建设及深、大土质基础问题提出了土的非线性应力变形计算的需求，而60年代迅速发展的计算机技术又为这种计算提供了可能性，从而使土的本构关系模型研究在20世纪60年代以后得到快速发展。同时各种土的本构模型及数值计算技术也大大推动了高土石坝的计算分析和设计兴建，加之施工机械和技术的前进，使土石坝的高度、构造、坝型都发生了极大的变化与发展。土的本构关系模型的提出、检验、应用也带动了土力学学科中土的室内试验、模型试验、现场监测等技术发展和水平的提高；各种线性、非线性，弹性、弹塑性，流变，连续、非连续等数学模型被提出；渗流固结、极限平衡分析和动力反应分析等数值计算的技术和方法也得到了空前的发展，土的本构模型与数值计算成为20世纪岩土力学学科园地中最为绚丽的花圃。

在现代计算方法及计算机技术诞生之前，对土体强度及稳定的研究主要借鉴经典力学理论，将土体视为弹性—理想塑性体或刚塑性体，按极限平衡法进行稳定分析求解。近30年来，随着计算机技术及包括有限元法在内的数值分析方法的发展，采用比较符合实际的土体应力一应变一强度(时间)关系的本构模型，有效地将变形计算和稳定分析结合起来，大大地提高了计算的精度。

1 目 录

学术型学位

081501水文学及水资源专业硕士研究生培养方案 ......................... 2

081502水力学及河流动力学专业硕士 研究生培养方案 .................... 6

081503水工结构工程专业硕士研究生培养方案 .......................... 10

081505港口、海岸与近海工程专业硕士研究生培养方案 .................. 15

082802农业水土工程专业硕士研究生培养方案 .......................... 19

087100管理科学与工程(工学)专业硕士研究生培养方案 .................. 24

0815Z1城市水务工程与管理专业硕士研究生培养方案 .................... 29

0815Z2生态水利与景观艺术专业硕士研究生培养方案 .................... 34

081401岩土工程专业硕士研究生培养方案 .............................. 38

081801矿产普查与勘探专业硕士研究生培养方案 ........................ 43

081802地球探测与信息技术专业硕士研究生培养方案 .................... 48

081803地质工程专业硕士研究生培养方案 .............................. 53

090707水土保持与荒漠防治专业硕士研究生培养方案 .................... 58

080104工程力学专业硕士研究生培养方案 .............................. 63

081402结构工程专业硕士研究生培养方案 .............................. 68

081403市政工程专业硕士研究生培养方案 .............................. 72

马文英，女，50岁，教授，大学本科学历。

一、主要招生专业、研究方向与研究内容

主要招收水工专业及相关专业的水工结构及工程结构方向的研究生。主要研究方向为压力钢管外压稳定性及水工结构可靠性方面的研究。

水电站引水工程中的高HD压力钢管，在外压作用下往往发生失稳屈曲破坏，本研究应用结构可靠性理论及有限元技术，对其在运行、施工、运输期间承受均匀外压、随机外压、缝隙外压时的可能失稳形态，建立可靠性分析的有限元模型，求解临界失稳模式及其承载力，研究可供工程应用的可靠性设计程序。

对南水北调工程中多用的大跨度、大宽度、大流量预应力混凝土渡槽，由于横向的大宽度，使得梁式槽身同时承受不可忽略的扭矩作用，原有设计模式已不能反映其真实受力情况。本研究拟采用基于可靠度理论的优化技术，开展其结构优化设计及作用效应机理方面的研究，编制出相应的工程设计应用程序。

二、主要科研成果

1、1994年12月，国家自然科学基金项目“地下埋管抗外压弹塑性失稳屈曲的机理分析及有限元计算”，通过水利部科教司鉴定，排名第2。

2、1996年8月，国家自然科学基金项目“埋藏式钢管抗外压失稳屈曲破坏的机理分析及有限元计算”，获水利部科技进步二等奖，排名第2。

3、1997年12月，完成水利部水利科技基金合同项目“水电站引水钢管外压屈曲破坏的机理分析及稳定性设计”，排名第8。

三、发表的相关论文

1、“半解析有限元法分析圆柱壳外压稳定性问题的研究”，国际工程结构与计算会议（ICSEC）论文集，1990.4.第2作者。

2、“考虑几何物理双非线性因素影响下圆柱壳外压稳定性的半解析有限元分析”，华北水利水电学院学报.1990.2.第2作者。

3、“半解析有限元法分析圆柱壳外压稳定性问题的研究”，应用力学学报.1992.2.第2作者。

4、“水电站输水钢管外压稳定性试验研究”，水利水电技术. 2002.12.第1作者。

5、“三峡左厂1-5号坝段深层抗滑稳定性的随机可靠度分析”， 水利水电技术. 2003.4.第1作者。

水利水电工程专业研究生课程设置

一、绪论

水利水电工程是指在水资源开发利用、水环境保护和水灾害防治等方面进行科学研究和工程实践的学科。水利水电工程专业研究生课程设置旨在培养具备水利水电工程领域深厚理论基础和实践能力的高级专门人才。本文将围绕水利水电工程专业研究生课程设置展开讨论。

二、核心课程

1. 水利水电工程概论：介绍水利水电工程的基本概念、发展历程、国内外重点工程及其特点等内容，使学生全面了解水利水电工程的学科体系和研究方向。

2. 水工结构力学：研究水工结构在水流作用下的力学性能，包括水力学基础知识、结构力学理论、水工结构应力分析等内容，培养学生分析和解决水工结构力学问题的能力。

3. 水利水电工程施工管理：介绍水利水电工程施工管理的基本理论、方法和实践经验，包括施工组织设计、施工进度控制、质量安全管理等内容，培养学生从事水利水电工程施工管理的能力。

4. 水力学与河流动力学：探讨水流的运动规律和水力学基本理论，包括水流稳定性、水流动力学模型、水流计算等内容，培养学生进行水力学研究和水利工程设计的能力。

5. 水利水电工程经济与决策：介绍水利水电工程经济学原理和决策方法，包括项目投资评价、经济效益分析、决策理论等内容，培养学生进行水利水电工程经济评价和决策的能力。

三、选修课程

1. 水资源开发与管理：探讨水资源开发利用的原理、方法和技术，包括水资源评价、水资源管理、水资源保护等内容，培养学生进行水资源管理和规划的能力。

2. 水利水电工程环境影响评价：介绍水利水电工程对环境的影响及其评价方法，包括环境影响评价原理、方法和案例分析等内容，培养学生进行水利水电工程环境影响评价的能力。

3. 水工材料与结构防护：研究水工材料的性能和应用，包括混凝土、钢筋、防护材料等内容，培养学生进行水工结构材料选择和防护设计的能力。

4. 水利水电工程可持续发展：探讨水利水电工程的可持续发展理论和实践，包括可持续发展原则、水利水电工程的生态环境效应等内容，培养学生进行可持续水利水电工程规划和设计的能力。