土木工程学院-Hongwei Huang导师介绍

更新于 2024-04-03 导师主页
Hongwei Huang 教授 硕,博士生导师
土木工程学院
土木工程
岩土及地下工程安全风险管控,地下基础设施安全风险多识智慧感知
huanghw@tongji.edu.cn

博士招生专业

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土木工程(博士)
2024
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学术型博士
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土木工程(博士)
2024
1
专业学位博士

招生信息

1
土木工程(博士)
2024
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专业学位硕士

黄宏伟,现任同济大学地下建筑与工程系教授、博导,上海防灾救灾研究所所长,同济大学国际韧性基础设施联合研究中心(ICRI)主任,教育部“长江学者”特聘教授,中组部“万人计划”领军人才,科技部创新人才推进计划重点领域创新团队(城市地下基础设施安全与风险创新团队)负责人,“新世纪百千万人才工程”国家级人选,享受国务院政府特殊津贴。

主要从事地下工程风险学,具体包括岩土及地下工程安全风险评价、风险预警以及风险控制、地下基础设施安全风险多识智慧感控等方面研究。在上述研究领域,较早建立了城市地下基础设施的全寿命风险管理理论,最早提出了动态风险评估的定量方法和技术,率先开展基于先进“互联网+智能监控”与大数据信息融合技术研究,并较早研发出适用于城市隧道这一重要地下基础设施的快速非接触式结构健康检测技术装备,率先在地下基础设施领域开展基于机器学习、深度学习、混合现实等人工智能技术的研发与现场实践应用。这些原创性成果不仅丰富了城市地下基础设施安全风险管控的基础理论,并且对实际工程安全风险有效控制具有重要的指导意义。负责国家重点研发计划、973、863、科技支撑计划及国家自然科学基金项目14项(含2项重点项目)和上海地铁、港珠澳等重大工程科研项目17项。相关成果发表SCI检索论文162篇,EI检索论文125篇,出版中英文专著20部,主编首部国家地下工程风险管理规范、首部基础设施无线传感网络监测技术规程,主参编其他国家与地方规范4部,获国家科技进步二等奖2项(第2和3完成人)、获省部级一、二等奖15项,获得国际岩土安全协会突出贡献奖1项和杰出服务奖1项,连续多年入选全球前2%科学家等荣誉和奖励。2009年创建了中国土木工程学会工程风险与保险研究分会,开创了国际岩土安全与风险系列研讨会,推动了工程风险的理论研究和行业发展。


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科研项目

近3年承担的国家重大项目:

① 国家自然科学基金重点项目:多重不确定环境下盾构隧道安全风险非线性演化与可恢复控制(52130805,2022.01-2026.12),负责人;

② 国家重点研发计划课题:海底隧道运维安全状态智慧感知与智能诊断技术(2021YFB2600804,2021.12-2024.11),课题负责人;

③ 重大横向项目:青岛胶州湾第二海底隧道全面风险管理咨询项目(kh0023020222333,2022.12.01-2026.11.30),负责人;

④ 国家自然科学基金面上项目:基于视觉与钻进数据融合的富含裂隙水隧道开挖面安全评价(52279107,2023.01-2026.12),负责人。


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研究成果

黄宏伟长期致力于高变异岩土介质中地下工程安全风险研究,围绕工程安全风险管控存在的“识不清、测不准、控不好”关键挑战难题,率先创建了地下工程安全风险学,从评估理论到自主可控的全链条技术体系,突破欧美技术依赖,实现了工程安全风险实时感控产品的规模化生产和反向出口。发表SCI 162 篇,EI 125 篇,总被引1.5万次,出版专著20部,主编首部国家地下工程风险管理规范、首部基础设施无线传感网络监测技术规程,获国家科技进步二等奖2项、获省部级一、二等奖15项,获得国际协会突出贡献奖1项和杰出服务奖1项,连续多年入选全球前2%科学家终身榜单,创建了中国土木工程学会工程风险与保险研究分会,开创了国际岩土安全与风险系列研讨会,推动了工程风险的理论研究和行业发展。其主要学术贡献如下:

(1)创建了复杂不确定条件下地下工程安全风险定量评估理论。

率先提出了地下工程全寿命风险管理理论体系。针对赋存的高度不确定岩土体,较早建立了地层三维空间分布与设计参数不确定性定量预测模型。发现了邻近工程扰动下隧道结构变形性能非线性损伤路径,建立了盾构隧道在加卸载条件下的定量易损性分析模型。创建了灾害时空演化引发的人员、设备、经济、工期等多元损失属性的全场景风险分析模型,提出了基于贝叶斯理论的地下工程建运全过程动态风险定量评估理论,为我国上海崇明越江隧道工程方案比较(当时世界最大直径最长距离水下盾构)、“世纪工程”——港珠澳大桥拱北隧道安全施工(浅埋超大断面)、钱江通道(取消江中联络通道)等国内重大地下工程技术升级提供重要支撑,将定量风险识别准确率提升至90%以上,攻克安全风险“识不清”的理论难题。主编我国首部地下工程风险管理国家规范(GB50652-2011)、成果纳入公路水下隧道设计规范(JTG/T 3371—2022)第14章、十二五规划教材《隧道工程》、发行量1.75万册的《基坑工程手册》第二版、大百科全书(第三版),获教育部自然科学二等奖,被国家最高科学技术奖获得者、中国工程院钱七虎院士认为“推动了地下工程安全风险研究的全面开展”。

(2)发明了地下工程视觉和触觉多识风险感知成套技术体系。。

发明了具有自主知识产权的基于机器视觉(高精度线阵相机、红外辐射、高速激光扫描)的快速移动式隧道结构病害检测分析系统,率先在国际上建立了低对比度环境中地下结构跨尺度随机重叠分布的多病害分类、检测、分割的智能算法,多病害检测准确率平均提高30%,识别时间由传统72小时降至1小时/公里。自主研发了非接触空气耦合雷达天线,首次提出了隧道壁后注浆、背后空洞等隐蔽病害的地质雷达探测可视化方法,病害识别准确率由60%提升至90%以上。针对“视觉”精准定位后的多病害,发明了地下工程安全风险系列无线感知体(“触觉”)与超低功耗智能网状网。发明非线性高精度MEMS倾角、渗漏水、结构变形等地下工程多参数系列无线感知体;突破美国ZigBee和LoRa技术依赖,自主原创功耗最低(7.2μW)和同步精度最高(5ms)的地下工程无线传感网状网,主编首部国家级团体标准。攻克安全风险“测不准”的技术难题,成果获国际标准化组织(ISO)、欧盟、英国、美国、加拿大等14项国际认证与5项国内认证。

(3)构建了灾前鲁棒设计、灾中可视预警与灾后快速恢复的风险控制系统。

揭示了地层分布与邻近扰动不确定作用下隧道结构纵向不均匀沉降力学机理,提出了广义的隧道纵横向等效连续化模型与连续化等效刚度系数,建立了隧道结构的自适应安全风险鲁棒性设计理论。提出了基于现场感知数据的贝叶斯广义参数概率反分析模型,揭示了地下工程系统响应的趋势项、波动项与跳跃项的概率演化规律;基于位移响应与LED光电转化原理率先研发了地下工程现场“秒见”安全风险可视化预警设备。考虑地层与扰动不确定性提出了加固效果最优、成本最经济的鲁棒性加固设计方法,提出了软土注浆隧道变形恢复效率量化指标,率先建立了工程措施及成本优化的可恢复性控制技术,系统提出了自主可控地下工程安全风险实时动态评估、预警与控制技术体系,解决了安全风险“控不好”的难题。成果纳入国家规范,成果应用30多个国家及地区2000多个项目中,先后预警各类重大安全隐患100余起,实现了“风险精控”。

相关成果发表SCI检索论文162篇,EI检索论文125篇,出版中英文专著20部,主编首部国家地下工程风险管理规范、首部基础设施无线传感网络监测技术规程,主参编其他国家与地方规范4部,获国家科技进步二等奖2项(第2和3完成人)、获省部级一、二等奖15项,获得国际岩土安全协会突出贡献奖1项和杰出服务奖1项,连续3年入选全球前2%科学家等荣誉和奖励。2009年创建了中国土木工程学会工程风险与保险研究分会,开创了国际岩土安全与风险系列研讨会,推动了工程风险的理论研究和行业发展。安全风险理论及感知技术等成果应用于6大洲30多个国家及地区(国外120余城市)2000多个项目,如第一次实践全周期风险管理的世界当时最大直径水下盾构隧道上海崇明越江隧道、沉降控制毫米级的港珠澳大桥拱北隧道、全球最长(20.4公里)历时8年的上海地铁安全风险实时预警预控系统、在包括有世界最早伦敦地铁等英国隧道风险感知市场占有率高达60%。


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学校介绍


  同济大学是国家教育部直属重点大学,也是首批被批准成立研究生院、并被列为国家“ 211 工程”和“面向 21 世纪教育振兴行动计划”(985 工程)与上海市重点建设的高水平研究型大学之一。同济大学创建于 1907 年,现已成为拥有理、工、医、文、法、经(济)、管(理)、哲、教(育)9 大门类的研究型、综合性、多功能的现代大学。

  同济大学现设有各类专业学院 22 个,还建有继续教育学院、 职业技术教育学院等,设有经中德政府批准合作培养硕士研究生的中德学院、中德工程学院,与法国巴黎高科大学集团合作举办的中法工程和管理学院等。目前学校共有 81 个本科专业、 140 个硕士点、 7 个硕士专业学位授权点、博士授权点 58 个、 13 个博士后流动站,学校拥有国家级重点学校 10 个。各类学生 5 万多人,教学科研人员 4200 多人,其中有中科院院士 6 人、工程院院士 7 人,具有各类高级职称者 1900 多人,拥有长江学者特聘教授岗位 22 个。作为国家重要的科研中心之一,学校设有国家、省部级重点实验室和工程研究中心等国家科研基地 16 个。学校还设有附属医院和 2 所附属学校。

  近年来同济大学正在探索并逐步形成有自己特色的现代教育思想和办学理念。以本科教育为立校之本,以研究生教育为强校之路。确立“知识、能力、人格”三位一体的全面素质教育和复合型人才培养模式。坚持“人才培养、科学研究、社会服务、国际交往”四大办学功能协调发展,努力强化服务社会的功能,实现大学功能中心化。以国家科技发展战略和地区经济重点需求为指针,促进传统学科高新化、新兴学科强势化、学科交叉集约化。与产业链紧密结合,形成优势学科和相对弱势学科互融共进的学科链和学科群,构建综合性大学的学科体系,其中桥梁工程、海洋地质、城市规划、结构工程、道路交通、车辆工程、环境工程等学科在全国居领先地位。在为国家经济建设和社会发展做贡献的过程中,争取更多的“单项冠军”,提升学校的学术地位和社会声誉。学校正努力建设文理交融、医工结合、科技教育与人文教育协调发展的综合性、研究型、国际知名高水平大学。

  同济大学已建成的校园占地面积 3700 多亩,分五个校区,四平路校区位于上海市四平路,沪西校区位于上海市真南路,沪北校区位于上海市共和新路,沪东校区位于上海市武东路。正在建设中的嘉定校区位于安亭上海国际汽车城内。

  同济大学研究生院简介

  同济大学一贯重视研究生教育,早在 20 世纪 50 年代初即在部分专业招收培养研究生。 1978 年学校恢复招收硕士研究生, 1981 年起招收博士研究生,同年被国务院学位委员会批准为首批有权授予博士、硕士学位的单位。 1986 年经国务院批准试办研究生院, 1996 年经评估正式成立研究生院,成为我国培养高层次专门人才的重要基地之一。同济大学现有一级学科博士学位授权点 12 个,二级学科博士学位授权点 68 个(含自主设置 10 个二级学科博士点),硕士学位授权点 147 个(含自主设置 7 个二级学科硕士点),分属哲学、经济学、法学、教育学、文学、理学、工学、医学、管理学等 9 个学科门类。其中土木工程、建筑学、交通运输工程、海洋科学、环境科学与工程、力学、材料科学与工程等学科处在全国优势和领先地位,机电、管理、理学等学科近年有了长足进展。我校还设有 13 个博士后科研流动站。近些年来,为了适应我国经济建设和社会发展的需要,学校还十分注重培养不同类型、多个层次、多种规格的高层次专门人才。学校既设科学学位,又设工商管理、行政管理、建筑学、临床医学、工程硕士(含 21 个工程领域)、口腔医学等多种专业学位;既培养学术型、研究型研究生,又培养应用型、复合型专业学位研究生;既有在校全日制攻读学位模式,又有在职人员攻读专业硕士学位或以同等学力申请硕士学位、中职教师在职攻读硕士学位、高校教师在职攻读硕士学位模式。此外,还面向社会举办多种专业研究生课程进修班等,充分发挥了我校学科优势和特色,由此形成了多渠道、多规格、多层次的办学模式,取得了良好的社会效益。

  同济大学研究生院是校长领导下具有相对独立职能的研究生教学和行政管理机构,下设招生办公室、管理处、培养处、学位办公室、学科建设办公室和行政办公室。同时,学校党委还专门设立了研究生工作部。学校设有校学位评定委员会,各学院有学位评定分委员会,并设立了各学科、专业委员会,配有学位管理工作秘书、教务员、班主任、研究生教学秘书等教辅人员。研究生院曾多次被评为全国和上海市学位与研究生教育管理工作先进集体。

  二十多年来,同济大学始终把全面提高培养质量作为研究生教育改革的指导思想,在严格质量管理方面采取了一系列切实有效的措施,取得了较好效果。在连续多年全国百篇优秀博士学位论文评选中,有 7 篇入选。同济大学为国家培养了一大批高素质的高级专门人才,至今已授予博士学位 1311 人,硕士学位近 9504 人,其中有相当一部分已成为我国社会主义现代化建设的重要骨干力量。至 2004 年 9 月,在校博士、硕士研究生约达 11000 多人,专业学位硕士生约 2700 人。根据本校研究生教育发展规划, 2006 年计划招收博士生、硕士生(含专业学位研究生)超过 4000 名。同济大学正在为我国经济建设和社会发展输送高层次人才做出更大的贡献。

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同济大学硕士研究生学费及奖助政策

收费和奖励

1) 按照国务院常务会议精神,从 2014 年秋季学期起,向所有纳入国家招生计划的新入学研究生收取学费。其中:工程管理硕士(125600)、MBA[微博](125100)、MPA(125200)、法律硕士(非法学)(035101)、软件工程领域工程硕士(085212)、金融硕士(025100)、会计硕士(125300)、翻译硕士(055101、055109)、护理硕士(105400)、教育硕士(045100)、汉语国际教育硕士(045300)、人文学院(210)的艺术硕士(135108)专业学位研究生的学费标准另行公布,其它硕士研究生学费不超过 8000 元/学年。

2) 对非定向就业学术型研究生和非定向就业专业学位硕士研究生,同济大学有完善的奖励体系(工程管理硕士(125600)、MBA(125100)、MPA(125200)、法律硕士(非法学)(035101)、软件工程硕士(085212)、金融硕士(025100)、会计硕士(125300)、翻译硕士(055101、055109)、护理硕士(105400)、教育硕士(045100)、汉语国际教育硕士(045300)、人文学院(210)的艺术硕士(135108)的奖励由培养单位另行制订)。对亍纳入奖励体系的非定向就业学术型硕士生和非定向就业专业学位硕士生在入学时全部都可以获得 8000 元/学年的全额学业奖学金,该奖学金用以抵充学费。对纳入奖励体系的硕士研究生还可获得不少亍 600 元/月的励学金,每年发放10 个月。另外,纳入奖励体系的非定向就业研究生都可以申请励教和励管的岗位,获得额外的资励。所有非定向就业硕士研究生在学期间纳入上海市城镇居民基本医疗保险,可申请办理国家励学贷款,可参加有关专项奖学金评定。

3)工商管理硕士在职班、金融硕士在职班、公共管理硕士、工程管理硕士、会计硕士、护理硕士、教育硕士、汉语国际教育硕士、人文学院的艺术硕士采取在职学习方式,考生录取后,人事关系不人事档案不转入学校,在读期间不参加上海市大学生医疗保障,学校不安排住宿,毕业时不纳入就业计划。

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