Кафедра «Мосты, тоннели и строительные конструкции» | Основные направления научно-исследовательской деятельности кафедры
Основными научными проблемами, в исследовании которых участвуют преподаватели кафедры, являются:
- совершенствование конструктивно-технологических решений и методов расчета мостовых и тоннельных сооружений в различных топографических, градостроительных, инженерно-геологических и экологических условиях;
- разработка автоматизированных систем проектирования мостовых сооружений с использованием современных компьютерных технологий и программных комплексов (SOFISTIK, MIDAS и др.);
- разработка методики расчета вантовых и висячих мостов на сейсмические воздействия;
- применение современных композиционных материалов в конструкциях транспортных сооружений;
- минимизация деформаций поверхности земли и грунтового массива при строительстве городских автотранспортных тоннелей мелкого заложения закрытыми способами;
- оценка технического состояния и надежности эксплуатируемых дорожно- транспортных сооружений;
- анализ возможности применения серобетона в элементах дорожной инфраструктуры;
- совершенствование методики расчета и моделирования дисперсно-армированных бетонных конструкций.
- исследования вопросов продольной надвижки металлических пролетных строений с выработкой алгоритмов для назначения наиболее эффективных вспомогательных сооружений;
- исследования в области долговечности и эксплуатационной надёжности железобетонных пролетных строений эксплуатируемых мостов.
По результатам НИР получены авторские свидетельства и патенты.
Кафедра тесно сотрудничает с Ассоциацией мостостроителей, Тоннельной ассоциацией России, Академией транспорта РФ, Российской Академией естественных наук, с проектными, строительными и эксплуатирующими организациями, научно-исследовательскими институтами, с кафедрами вузов строительного профиля. Ведущие преподаватели кафедры участвуют в экспертизах крупных проектов, в рецензировании научных работ, диссертаций и нормативных документов.
Созданы и успешно функционируют две базовые кафедры: «Мосты» и «Тоннели» в ОА ЦНИИС, где студенты знакомятся с последними научными достижениями в области мосто- и тоннелестроения.
Регулярно проводятся практические семинары и консультации с представителями производства и профильных организаций, сотрудничающих с кафедрой и нуждающихся в научной поддержке.
В учебных лабораториях кафедры проводятся лабораторные работы по испытанию моделей железобетонных конструкций для студентов третьего и четвертого курсов дорожно-строительного факультета.
Современный подход к образовательному процессу, в части преподавания инженерных дисциплин вызвал необходимость широкого внедрения компьютерных технологий в обучение.
На кафедре «Мосты, тоннели и строительные конструкции» созданы и функционируют два компьютерных класса, центр по внедрению программного комплекса SOFISTIK, в настоящий момент создается учебный мультимедийный класс. Это выводит кафедру на качественно новый уровень обучения студентов и позволяет углубить научный анализ в исследованиях.
В распоряжении преподавателей, аспирантов, магистрантов и студентов необходимый арсенал программного обеспечения для любых мультимедийных и инженерных задач, включая электронное черчение, математическое моделирование и расчеты, просмотр видеоматериалов и презентаций, чтение электронных книг и документов, подготовку и редактирование курсовых работ, проектов, рефератов, отчетов и т.д. Все компьютеры подключены к всемирной сети – Интернет через прокси-сервер МАДИ. Это позволяет легко обмениваться информацией, осуществлять поиск и анализ учебной, инженерно-технической и научной информации в глобальном масштабе, что стимулирует познавательную деятельность студентов и преподавателей.
В целях расширения профессиональных возможностей преподавательского состава кафедры проводятся семинары по совершенствованию компьютерной грамотности и освоению современного программного обеспечения.
В компьютерных классах, которые во многом стали экспериментальной и новаторской «площадкой» кафедры, учебный процесс приобретает инновационные формы. Проводятся групповые занятия со студентами, бакалаврами, специалистами, дипломниками. Каждый магистрант, аспирант, соискатель или преподаватель кафедры имеет возможность без ограничений работать за компьютером в рамках своей научно-исследовательской деятельности самостоятельно или под руководством специалиста.
В компьютерном классе
наглядно демонстрировать студентам особенности работы строительных конструкций, осваивать расчетные программные комплексы и проводить виртуальное моделирование элементов конструкций различных сооружений. Вычислительные технологии дают возможность более полно учитывать в расчетах ПК геометрическую нелинейность постадийно нагружаемой конструкции, пластические (или хрупкие) и реологические свойства материалов. Это позволяет познакомить студентов с прогрессивными принципами расчета, основанными на физически нелинейной деформационной модели материала под нагрузкой.
Диалог с компьютером позволяет обучающемуся активизировать свои индивидуальные качества инженера-исследователя, глубже понимать специальность.
Реализуемые и перспективные направления научно-исследовательской деятельности кафедры
- Комплексные исследования и разработка предложений по внесению изменений в СП 35.13330.2011 в части применения высокопрочных сталей класса С460/С690 для основных несущих конструкций стальных мостов. для развития нормативной базы технического регулирования в строительстве на 2023-2024 гг.
- Участие в разработке и совершенствованию нормативных документов в области мосто- и тоннелестроения. Совершенствование нормативных временных нагрузок на автодорожные мосты.
- Развитие системы управления техническим состоянием, методов диагностики, обследования и испытания транспортных сооружений. Исследование надежности и долговечности эксплуатируемых мостовых и тоннельных сооружений. Совершенствование системы управления качеством транспортных сооружений на основе теории риска и безопасности;
- Совершенствование транспортных систем и транспортных сооружений в крупных городах и мегаполисах;
- Экспериментальные исследования динамического воздействия колес автотранспортных средств на дорожное покрытие в зоне деформационных швов мостовых сооружений на стендах «Карусель» МАДИ.
- Разработка и внедрение инновационных материалов и технологии устройства новых конструкций дорожной одежды и системы водоотведения проезжей части, гидроизоляции, деформационных швов, опорных частей транспортных сооружений.
- Внедрение в практике обследование и испытаний современных контрольно-измерительных приборов и оборудования, а также новейших информационных технологий автоматизированного проектирования и мониторинга мостовых и тоннельных конструкций.
- Применение полимерных композиционных материалов и нанотехнологии в мосто- и тоннелестроение.
- Научно-техническое сопровождение проектирования, строительства и эксплуатации транспортных сооружений в условиях экологических и планировочных ограничений;
- Прогнозирование деформаций грунтового массива, наземных зданий и подземных сооружений при строительстве тоннелей на застроенных городских территориях.
- Исследования вибрации и колебания конструкции мостовых сооружений различных систем;
- Новые конструктивно-технологические решения по усилению и реконструкции транспортных сооружений. Влияние агрессивных сред на грузоподъемность и долговечность конструкции транспортных сооружений;
- Внедрение ТИМ технологии в проектировании и строительстве транспортных сооружений.
- Конструктивно-технологическое решение транспортных проблем в сложных климатических и планировочных условиях.
- Проведение исследований с обоснованием рациональной области применения сверхпрочного фибробетона.
- Проведение экспериментально-теоретических сроков надежности и долговечности опорных частей и деформационных швов на мостовых сооружениях.
- Разработка новых эффективных конструктивно-технологических решений железобетонных и металлических пролетных строений, при строительстве, ремонте и реконструкции транспортных сооружений.
