自治区土木工程结构与力学重点实验室—— 把创新成果写在广袤大地上
2021/4/7 9:51:19
创新是引领发展的第一动力。作为科技创新的桥头堡和主阵地，国家级、自治区级重点实验室是组织高水平基础和应用基础研究、聚集和培养优秀科技人才、开展国内外学术交流、共享先进创新资源的重要基地。
“针对学科发展前沿和自治区经济社会发展的重要科技领域和方向，开展创新性研究，增强科技储备和原始创新能力”，是国家级、自治区级重点实验室的主要任务。
目前，我区共有各类重点实验室151家，其中，国家重点实验室3家、自治区重点实验室148家，覆盖化工、蒙中医药、农牧业、新能源、生态环保等优势特色领域。这些重点实验室中，依托高校建设的有86家、占比57%；依托科研院所和医院建设的有25家、占比17%；依托企业建设的有40家、占比26%。
高大上的重点实验室有哪些富有成效的创新案例？发生了哪些鲜为人知的创新故事？实验室的技术成果、研发应用等为助推经济高质量发展提供了哪些有益的借鉴？
自治区科技厅与内蒙古日报科技版共同策划《创新实验室》专栏，带领大家走进这些“高冷神秘”的科研机构一窥究竟，敬请关注。
高铁地铁，阡陌相通；广厦千万，寒士欢颜。人们对美好家园的向往，不仅是诗意的表达，更是现实的迫切需要。
在内蒙古大型场馆、公路与城市快速路、新机场及地铁等重大基础设施，农村牧区脱贫攻坚危房改造等民生工程的建造过程中，来自自治区土木工程结构与力学重点实验室（以下简称实验室）的科研工作者们，将实验室成果面向现实需求转化应用，用智慧和汗水为自治区经济建设主战场打造出一片亮丽的风景。
·因地制宜，适应区域特色·
土木工程是需要因地制宜、量身而造的学科。内蒙古寒冷干旱、大温差、强紫外线等特殊区域气候环境特点，对土木工程建设提出了更为苛刻的要求。
依托内蒙古工业大学土木工程学院，实验室找准定位，凝练特色研究方向，在土木工程力学基本理论和测试技术、区域适应性绿色土木工程材料、结构设计及灾害防治、建筑固废利用、循环经济建设等方面取得了系列成效，为自治区土木工程行业解决了一批工程难题。
“做科研最关键是要找准方向。定位钻研方向时，我们会建议学生立足自治区的区域特点，解决经济社会发展的实际问题。在实践过程中逐步沉淀新发现、新思路，一步步踏实走下来，就会出成绩。”实验室主任王岚教授经常告诫初涉土木工程领域的研究生，工程领域科研和实用结合最为紧密，要面向实用开展研究。
建筑材料创新是王岚的研究方向，在这个方向上，她带领团队坚持了20余年，为建造工程寻求区域适应性绿色土木工程新材料。
重点实验室包含路桥、岩土工程、结构与力学等几个下设实验室。在路桥实验室，数字图像测试系统、热重仪、原子力显微镜等一批国际先进的科研设备正在有条不紊地运行着，实验室主任郭莹莹带领学生在进行沥青材料力学性能测试实验，从细观方面观察材料性能，为改性沥青的研究提供实验数据。
“材料在细观结构上的变化会引起宏观性能的改变，我们观察沥青和其他材料在温度、水、紫外线等条件下细观结构及粘附特性的变化，为研究提供数据依据，然后对材料进行针对性改性。”郭莹莹说。
沥青路面的低温开裂是路面的主要病害之一，也是各国普遍关心的问题，这在内蒙古低温气候中更是尤为普遍。
2009年开始，王岚教授带领团队另辟蹊径，首次采用宏细观相结合的方法，研究沥青混合料各组成部分间的协同工作机理和损伤破坏机制，提出用废旧轮胎做胶粉改性剂的橡胶沥青技术，将橡胶沥青技术、温拌技术优势相结合，实现胶粉改性沥青混合料的温拌技术，从而降低能源消耗，减少环境污染。从机理探讨、改性实验，到成果付诸实践，团队最终成功地把创新论文写在了广袤大地上。
成果在内蒙古及周边地区应用，有效改善了区域交通环境，对提高沥青路面质量，延长道路使用寿命，降低车辆行驶噪声，减少黑色污染，降低能耗及养护维修费用起到重要作用。
破解区域工程难题，多项成果走出实验室，在自治区工程建设中得到成功应用。
我区中西部区域存在高边坡路基施工，黄土泥岩界面滑坡不断出现，加之矿山、煤炭、采石场等的开发，岩土灾害频繁发生。
通过科技支撑，自治区岩土工程领域施工由过去的粗放式管理逐渐转向预测灾害防控，充分掌控和化解了地质灾害带来的影响与威胁。
在岩土工程实验室，2位研究生正在认真做着一项关于“微生物诱导矿化膜”的新技术实验。该实验通过微生物新陈代谢过程中的酶化作用改善岩土工程性质，是新型绿色微生物技术与岩土工程改良相结合下的技术创新。“我们就是一群痴迷‘玩’土的人。”实验室主任李驰教授打趣道。
工程勘察、设计、治理、监测、检测……李驰教授带领团队常年出入于施工地数米深的深基大坑，将岩土工程科学研究与实践的每一个环节紧密联系。
通过产学研合作模式，团队在岩土灾害的工程防御措施方面攻克了一系列技术难题，设计了“黄土泥岩界面滑坡的半相似材料模型试验系统”，有效阻止坡体中软化层的出现，避免界面滑移启动，增强了边坡的整体稳定性，形成了一套行之有效的技术体系。
·注重实操，激励“后浪”前行·
在土木工程结构与力学重点实验室，一项国家科技进步二等奖的成果引人注目——实验室合作参与的“超高层建筑钢骨高强混凝土结构体系抗震关键技术及其应用”成果应用于上海世茂国际广场、京东商城总部大厦等几十余个超高层建筑中，产生了巨大的经济效益，被国家行业标准采纳。
国家级奖项的取得，是科研人员智慧和汗水的结晶，也成为激励“后浪”们前行的动力和精神指引。
“土木工程是具有较强实践性的学科，培养学生的创新精神，注重实训实操，是实验室重要职责。”结构实验室主任史勇教授告诉记者，学生在完成好课程学习的同时，鼓励他们积极参与科研项目和系列专业技能竞赛等，是实验室的传统和特色。
在实验室专门开辟空间成立的“大学生创新实验室”，师生们的作品展示着创新的星火精神。史勇教授和其他教师自主开发拥有专利技术的多功能桁架、结构抗震模型等试验设备经过一代代改进，在增强课堂学习效果方面起到了积极作用。展示架上，学生们用竹条设计的高塔千姿百态，创意迭出。
“土木工程专业的学生经常参加各类大学生结构设计大赛，从接到方案，到加载设计、测试性能，评价结构性能优劣，写实验报告，我们把完整的全部科研流程交给学生，让他们自主发挥，这样会有更直观的感受，对课堂教学起到很好的补充。”史勇说。
通过持续为研究生、本科生开展创新实践教育，近年来，土木工程学院近500个团队约2000余名学生积极参与科研和专业竞赛活动，学生发表学术论文80余篇、获授权专利和软件著作权29项。近3年来，学生参加国家级、省级与校级各类科技竞赛获得奖励46项。
土木工程结构与力学重点实验室拥有自治区唯一一台科研级的钢结构地震模拟振动台，其他关于建筑和构件的力学性能试验大型结构设备也一应俱全。
结合内蒙古区域环境气候特点，实验室研发了3代风沙环境侵蚀试验系统，用于模拟气候干湿度变化、温度、降雨以及干旱严寒等极端天气，研究建筑涂层、混凝土等建筑材料的耐久性问题，从而对材料进行改良。
为了更好地支持科研工作的开展，依托场地设施与仪器设备，实验室建立了设备开放共享平台。目前，实验室所有大型及高精尖设备全部实现共享，为全校师生和广大校外用户提供高效、优质的技术支撑与开放服务。
实验室不仅肩负着为自治区乃至全国培养工程技术人才的重任，同时还承担多项国家级、省部级及横向科研项目200余项，先后获国家科技进步二等奖、自治区科技进步一等、二等及三等奖11项，在国内外学术期刊发表科研论文400余篇，许多科研成果在工程建设中经转化取得了良好的经济效益、社会效益和环保效益。
让王岚教授颇感欣慰的是，目前，实验室团队建设已经初具规模。“大家集思广益，互相启发思路，对学生的指导会更加全面，年轻人成长速度更快，学术氛围也会更加浓厚。”
（来源：内蒙古日报）
“针对学科发展前沿和自治区经济社会发展的重要科技领域和方向，开展创新性研究，增强科技储备和原始创新能力”，是国家级、自治区级重点实验室的主要任务。
目前，我区共有各类重点实验室151家，其中，国家重点实验室3家、自治区重点实验室148家，覆盖化工、蒙中医药、农牧业、新能源、生态环保等优势特色领域。这些重点实验室中，依托高校建设的有86家、占比57%；依托科研院所和医院建设的有25家、占比17%；依托企业建设的有40家、占比26%。
高大上的重点实验室有哪些富有成效的创新案例？发生了哪些鲜为人知的创新故事？实验室的技术成果、研发应用等为助推经济高质量发展提供了哪些有益的借鉴？
自治区科技厅与内蒙古日报科技版共同策划《创新实验室》专栏，带领大家走进这些“高冷神秘”的科研机构一窥究竟，敬请关注。
高铁地铁，阡陌相通；广厦千万，寒士欢颜。人们对美好家园的向往，不仅是诗意的表达，更是现实的迫切需要。
在内蒙古大型场馆、公路与城市快速路、新机场及地铁等重大基础设施，农村牧区脱贫攻坚危房改造等民生工程的建造过程中，来自自治区土木工程结构与力学重点实验室（以下简称实验室）的科研工作者们，将实验室成果面向现实需求转化应用，用智慧和汗水为自治区经济建设主战场打造出一片亮丽的风景。
·因地制宜，适应区域特色·
土木工程是需要因地制宜、量身而造的学科。内蒙古寒冷干旱、大温差、强紫外线等特殊区域气候环境特点，对土木工程建设提出了更为苛刻的要求。
依托内蒙古工业大学土木工程学院，实验室找准定位，凝练特色研究方向，在土木工程力学基本理论和测试技术、区域适应性绿色土木工程材料、结构设计及灾害防治、建筑固废利用、循环经济建设等方面取得了系列成效，为自治区土木工程行业解决了一批工程难题。
“做科研最关键是要找准方向。定位钻研方向时，我们会建议学生立足自治区的区域特点，解决经济社会发展的实际问题。在实践过程中逐步沉淀新发现、新思路，一步步踏实走下来，就会出成绩。”实验室主任王岚教授经常告诫初涉土木工程领域的研究生，工程领域科研和实用结合最为紧密，要面向实用开展研究。
建筑材料创新是王岚的研究方向，在这个方向上，她带领团队坚持了20余年，为建造工程寻求区域适应性绿色土木工程新材料。
重点实验室包含路桥、岩土工程、结构与力学等几个下设实验室。在路桥实验室，数字图像测试系统、热重仪、原子力显微镜等一批国际先进的科研设备正在有条不紊地运行着，实验室主任郭莹莹带领学生在进行沥青材料力学性能测试实验，从细观方面观察材料性能，为改性沥青的研究提供实验数据。
“材料在细观结构上的变化会引起宏观性能的改变，我们观察沥青和其他材料在温度、水、紫外线等条件下细观结构及粘附特性的变化，为研究提供数据依据，然后对材料进行针对性改性。”郭莹莹说。
沥青路面的低温开裂是路面的主要病害之一，也是各国普遍关心的问题，这在内蒙古低温气候中更是尤为普遍。
2009年开始，王岚教授带领团队另辟蹊径，首次采用宏细观相结合的方法，研究沥青混合料各组成部分间的协同工作机理和损伤破坏机制，提出用废旧轮胎做胶粉改性剂的橡胶沥青技术，将橡胶沥青技术、温拌技术优势相结合，实现胶粉改性沥青混合料的温拌技术，从而降低能源消耗，减少环境污染。从机理探讨、改性实验，到成果付诸实践，团队最终成功地把创新论文写在了广袤大地上。
成果在内蒙古及周边地区应用，有效改善了区域交通环境，对提高沥青路面质量，延长道路使用寿命，降低车辆行驶噪声，减少黑色污染，降低能耗及养护维修费用起到重要作用。
破解区域工程难题，多项成果走出实验室，在自治区工程建设中得到成功应用。
我区中西部区域存在高边坡路基施工，黄土泥岩界面滑坡不断出现，加之矿山、煤炭、采石场等的开发，岩土灾害频繁发生。
通过科技支撑，自治区岩土工程领域施工由过去的粗放式管理逐渐转向预测灾害防控，充分掌控和化解了地质灾害带来的影响与威胁。
在岩土工程实验室，2位研究生正在认真做着一项关于“微生物诱导矿化膜”的新技术实验。该实验通过微生物新陈代谢过程中的酶化作用改善岩土工程性质，是新型绿色微生物技术与岩土工程改良相结合下的技术创新。“我们就是一群痴迷‘玩’土的人。”实验室主任李驰教授打趣道。
工程勘察、设计、治理、监测、检测……李驰教授带领团队常年出入于施工地数米深的深基大坑，将岩土工程科学研究与实践的每一个环节紧密联系。
通过产学研合作模式，团队在岩土灾害的工程防御措施方面攻克了一系列技术难题，设计了“黄土泥岩界面滑坡的半相似材料模型试验系统”，有效阻止坡体中软化层的出现，避免界面滑移启动，增强了边坡的整体稳定性，形成了一套行之有效的技术体系。
·注重实操，激励“后浪”前行·
在土木工程结构与力学重点实验室，一项国家科技进步二等奖的成果引人注目——实验室合作参与的“超高层建筑钢骨高强混凝土结构体系抗震关键技术及其应用”成果应用于上海世茂国际广场、京东商城总部大厦等几十余个超高层建筑中，产生了巨大的经济效益，被国家行业标准采纳。
国家级奖项的取得，是科研人员智慧和汗水的结晶，也成为激励“后浪”们前行的动力和精神指引。
“土木工程是具有较强实践性的学科，培养学生的创新精神，注重实训实操，是实验室重要职责。”结构实验室主任史勇教授告诉记者，学生在完成好课程学习的同时，鼓励他们积极参与科研项目和系列专业技能竞赛等，是实验室的传统和特色。
在实验室专门开辟空间成立的“大学生创新实验室”，师生们的作品展示着创新的星火精神。史勇教授和其他教师自主开发拥有专利技术的多功能桁架、结构抗震模型等试验设备经过一代代改进，在增强课堂学习效果方面起到了积极作用。展示架上，学生们用竹条设计的高塔千姿百态，创意迭出。
“土木工程专业的学生经常参加各类大学生结构设计大赛，从接到方案，到加载设计、测试性能，评价结构性能优劣，写实验报告，我们把完整的全部科研流程交给学生，让他们自主发挥，这样会有更直观的感受，对课堂教学起到很好的补充。”史勇说。
通过持续为研究生、本科生开展创新实践教育，近年来，土木工程学院近500个团队约2000余名学生积极参与科研和专业竞赛活动，学生发表学术论文80余篇、获授权专利和软件著作权29项。近3年来，学生参加国家级、省级与校级各类科技竞赛获得奖励46项。
土木工程结构与力学重点实验室拥有自治区唯一一台科研级的钢结构地震模拟振动台，其他关于建筑和构件的力学性能试验大型结构设备也一应俱全。
结合内蒙古区域环境气候特点，实验室研发了3代风沙环境侵蚀试验系统，用于模拟气候干湿度变化、温度、降雨以及干旱严寒等极端天气，研究建筑涂层、混凝土等建筑材料的耐久性问题，从而对材料进行改良。
为了更好地支持科研工作的开展，依托场地设施与仪器设备，实验室建立了设备开放共享平台。目前，实验室所有大型及高精尖设备全部实现共享，为全校师生和广大校外用户提供高效、优质的技术支撑与开放服务。
实验室不仅肩负着为自治区乃至全国培养工程技术人才的重任，同时还承担多项国家级、省部级及横向科研项目200余项，先后获国家科技进步二等奖、自治区科技进步一等、二等及三等奖11项，在国内外学术期刊发表科研论文400余篇，许多科研成果在工程建设中经转化取得了良好的经济效益、社会效益和环保效益。
让王岚教授颇感欣慰的是，目前，实验室团队建设已经初具规模。“大家集思广益，互相启发思路，对学生的指导会更加全面，年轻人成长速度更快，学术氛围也会更加浓厚。”
（来源：内蒙古日报）
