01请您谈谈自己的学历背景和工作经历
2000年,我进入西安建筑科技大学土木工程本科专业学习,2011年获得结构工程博士学位,随后进入材料科学与工程博士后科研流动站。在材料科学与工程学院一直工作到现在,现任材料科学与工程学院副院长,主管学院的科研和对外交流工作。
02您目前的核心研究方向,以及这些研究在工程应用、行业发展和国家战略中发挥着怎样的作用?
我主要负责隧道等地下工程结构耐久性与长寿命保障研究,涉及土木工程、材料科学与工程两个学科领域。
截至2024年底,全国隧道总里程已超过5.6万公里,居世界首位。但隧道结构深埋地下,服役环境远比地上复杂恶劣,流动的地下水、高浓度盐、高频冻融、高地热等环境作用都会引起衬砌结构损伤,威胁安全运营。我们的研究聚焦在衬砌结构耐久性损伤机理、耐久性设计、损伤智能诊断与性能提升四个方面,力求构建隧道衬砌长寿命保障体系。
03在材料科研领域,基础研究是如何支持工程应用的?
我认为基础研究和工程应用相互支撑、彼此牵引。
我的研究问题多直接来源于工程实际。隧道衬砌在服役中因环境作用出现各种损伤,该如何预防和处理,这是实际的工程需求。这些需求指引我们首先揭示损伤的原因和机理,一方面通过合理设计控制材料性能,优化结构构造和建造工艺来预防和延缓损伤,另一方面在结构出现损伤时,研发智能检测与评估技术进行科学诊断,最后研制新型补强材料持续提升结构性能,最大限度延长服役寿命。
研究成果又支持了实际工程,主要体现在两个层面:一是研究中所建立的计算方法、设计理论和新技术通过形成系列标准服务于工程,例如团队主编了我国首部《既有混凝土结构耐久性评定标准》国家标准,还参编了多部国家、行业及协会标准,把实验室成果转化为可执行的技术依据。二是研发的新材料,例如喷射UHPC、耐盐蚀混凝土、耐蚀钢筋等,可以显著提升工程结构耐久性和寿命。
04您是如何带领团队凝练方向、整合资源、打造特色优势,推动学科高质量发展的?
团队高质量发展的关键是优势聚焦、持续努力、不断凝练和协同创新。
团队始终围绕工程结构耐久性与长寿命这一主线,紧扣国家重大工程需求和行业痛点,逐步形成了“耐久性基础理论—耐久性评估—性能提升”的完整研究链条。“十年磨一剑”,形成一个有明显标签的研究方向我们用了三十年。随着时代发展和技术进步,我们不断凝练和调整方向,绿色与长寿的协调发展、智能方法在传统土建学科中的应用是未来重点。在协同创新方面,我们依托绿色建筑全国重点实验室、教育部创新团队等国家级平台,加强校内跨学科合作,将材料、土木、信控等方向有机结合,形成多学科协同攻关的格局。同时,重视年轻教师和研究生培养,让大家在共同方向中找到自己的研究切入点,鼓励独立思考和持续深耕。学科高质量发展,最终靠的是多个团队长期积累、稳定传承和不断突破。
05面向“十五五”学校学科转型跃升,您计划如何布局团队未来研究方向,以适配发展要求?
面向“十五五”,学校转型跃升为材料学科拓展研究边界、提升服务国家战略能力提供了重要机遇。结合已有基础和未来工程科技发展趋势,下一步团队将重点围绕三个方向布局。
第一个方向是工程材料与结构低碳化。材料行业和土木工程领域是实现“双碳”目标的重要环节。我们将从低碳胶凝材料、固废资源化利用、绿色高性能混凝土以及结构全寿命周期减碳等方面开展研究,推动工程材料向“低排放、长寿命”协同转变,为基础设施绿色建造和低碳运维提供支撑。
第二个方向是深海、极地等极端环境基础设施长寿命保障。随着国家重大工程不断向深海、极地、高寒、高盐、高湿等复杂环境拓展,基础设施服役条件更加严苛。团队过去长期研究复杂环境下混凝土耐久性,未来将进一步面向深海和极地需求,研究多场耦合、强侵蚀、极端温差等条件下的损伤演化机制、寿命预测方法和耐久性提升技术,为国家海洋强国和极地战略实施提供支撑。
第三个方向是智能材料与损伤智能评估。未来工程材料不仅要有承载和长寿能力,还要具备感知、监测和预警能力。我们将持续推进自感知混凝土、智能传感材料、结构损伤智能检测与监测、智能评估等研究,把材料、土木学科与人工智能、大数据分析、智能建造等技术深度融合,逐步实现从“被动维修”向“主动感知、智能诊断、精准维护”转变。
通过这三个方向的布局,团队将形成面向工程结构低碳化、极端环境长寿命化和智能化的新优势,为学校新工科建设和全面转型升级贡献力量。