1、第3 2卷第 4 期 19 9 9 年8月 土木工程学 报 CHI NACI VI【 J ENGI入EE川NGJOllR入A l 浏 Vo l . 32 A ug N o . 4 199 9 我国钢管混凝土结构技术的最新进展 蔡 绍怀 (中国建筑科学研究院) 摘要对我国钢管混凝土结 构技术的发展现状作了简要介绍 。 着重评述了在 我国高层建筑(最高达7 2 层) 、 大跨度拱桥(最大跨度达4加m)和地铁车站等工 程中应 用钢管混凝土结构的成 就 。 工程实践表 明 , 钢管 混凝土既是一种高强 、 高性 能结构 材料 , 也是一种高效施工技术 。 钢管混凝土技术与现代高强混凝土技术和泵 灌混凝
2、土技术三者的结合 , 将会对未来土木工程产生深远的影响 。 关键词 钢管混凝土 高层建筑 大跨度拱桥地铁车站高强混 凝土组合结构 一 、 引言 本文所谓 “钢管混凝土” 是 “钢 管套箍混凝土 ” (S te e l llbb e一Co 浦 ne d Co n cr et e)的简称 。 它是 由混凝土填 人薄壁圆形钢管内而形成的组合结构材料 , 是套箍混凝土(co n f i n e d co n cr e t e )的一种特殊形式 , 2 ,3。 在国外 也有称之为 “C o n cr et e 一F i ne dS te eFlbb e ” ( “混 凝土填心钢管 ” )的 。 但后一种
3、叫法 , 似不够确切 , 因为它只从现 象上表述了混凝土对钢管的填充 , 而没有从本质上突出钢管对核心混凝土的套箍约束 。 这种叫法就把用混凝 土填心的方钢管也包括进去了 , 而方钢管对核心混凝土并无多大套箍约束作用 , 不属套箍混凝土之列 。 钢管混凝土的基本原理是借助圆形钢管对核心 混凝土的套箍约束作用 , 使核心混凝土处于三向受压状态 , 从而使核心混凝土具有更高的抗压强度和压缩变形能力 。 钢管混凝土除具有强度高 、 重量轻 、 延性好 、 耐疲 劳 、 耐冲击等优越的力学性能外 , 还具有省工省料 、 架设轻便 、 施工快速等优越的施工性能 1刊。 钢管混凝土是在高层建筑和大跨度桥梁
4、中应用高强混凝土 的一种最有效和最经济的结构形式 。 这是因为 : (l )钢管对核心混凝土的套箍作用 , 能有效地克服高强混凝土 的脆性 ; (2)钢管 内无钢筋骨架 , 便于浇灌高 强混凝土 , 而且因有钢管分隔 , 与管外梁板结构的普通混凝土互不干扰 , 无交错浇灌的麻烦 ; (3 )钢管外面 无混凝土保护层 , 能充分发挥高强混凝土的承载能力 。 从 189 7 年美国人J ohn 回l y在 圆钢管中填充混凝土作为房屋建筑的承重柱 (称为阔卜柱)并获得专利算 起 , 钢管混凝土结构在土木工程 中的应用己有百年历史 。 钢管混凝土优越的力学性能 , 一开始就受到美欧各 国土木工程界的重
5、视 , 兢相开发利用 。 本世纪2 0 年代前后 , 在美国的波士顿 、 纽约和芝加哥等地 , 曾将其用 于单层和多层厂房建筑(最高到六层)的承重柱 。 193 0 年在法国巴黎郊区的I b is 地方用以建造过一座 gm 跨 度的上承式拱桥 。 接着于 1 93 7年在苏联列宁格勒 (圣彼得堡)用集束的小直径钢管混凝土作为拱肋 , 建造了 横跨涅瓦河 10 lm 跨度的下承式拱桥 ; 193 9 年又在西伯利亚 H 倪Tb 河上建成了跨度 14 0m 的上承式钢管混凝土 铁路拱桥 , 与钢拱桥相比 , 节约钢材 5 2 % , 降低造价2 0 % 。 但其施工方法是在现场将钢管拱架分段预制并
6、浇 灌混凝土以后 , 在满堂红的支架上拼装成桥 , 因而钢管混凝土在施工安装方面的优越性能未得到发挥 。 值得 注意的是 , 在这期间 , 苏联开展了钢管混凝土基本力学性能的试验研究 , G vo z d e v教授深刻地阐明了钢管套箍 混凝土的工作机理 , 并成功地用极限平衡法求解了钢管混凝土轴压短柱的极限承载能力 。 印年代前后 , 钢管混凝土结构技术在苏联 、 西欧 、 北美和日本等工业发达国家受到重视 , 开展了大量 的 试验研究工作 , 曾在一些厂房建筑 、 个别的多层建筑和 立交桥以及特种结 构工程中加以应用 。 但终因管内混 凝土 的浇灌工艺未得到很好解决 , 现场的施工操作显得
7、繁琐 , 而使钢管混凝土在施工性能方面的潜在优势未 能得到应有的发挥 。 相比之下 , 人们仍宁愿采用操作简单 、 质检直观的普通钢筋混凝土结构或工 厂化程度高 、 现场劳动量少 、 吊装轻便 、 施工快速的钢结构 。 s o 年代后期 , 由于先进的泵灌混凝土工艺的发展 , 解决了现场管内混凝土的浇灌工艺问题 , 加以现代高 强混凝土需要用钢管套箍克服其脆性 , 因此在美国和澳大利亚等国的若干高层建筑工程中 , 钢管混凝土结构 技术又悄然兴起 , 传统的钢柱被钢管高强混凝土柱所取代 , 并被认为是高层建筑营造技术的一次重大突破 4 。 收稿日期 : 1性 巧 习仍 一1 2 第 3 2 卷第
8、4期蔡绍怀 我国钢管混凝土结构技术的最新进展 钢管混凝土结构技术在我国开发利用已有近4 0年的历史 。 196 6 年成功地将钢管混凝土柱用于北京地铁车 站工程 。 7 0年代又在冶金 、 造船 、 电力等行业的单层厂房和重型构架 中得到成功的应用 。 s o年代 , 根据建设 部科技发展计划 , 在我国开展了较系统的科学试验研究 , 使钢管混凝土结构的计算理论和设计方法取得了长 足的进展 , 已形成一套能满足设计需要的计算理论和设计方法 。 影响钢管混凝土极限承载力的主要因素 , 诸如 (a )钢管对核心混凝土 的套箍强化作用 , (b )柱 的长细比 , ( C )作用力的偏心率 , (d
9、 )柱端约束条件 (转动和侧移) , (e )沿柱身的弯矩分布梯度等 , 在计算公式 中都得到恰 当的考虑 。 在格构柱 的承载力计算公 式中 , 考虑了钢管混凝土柱肢的抗压强度和抗拉强度不相等这一重要特性 。 建设部于 1990年正式颁布了国家 推荐性标准(钢管混凝土结构设计与施工规程(cEcs 2 8 : 卯)广 , 更于 19 95年将 “ 钢管混凝土结构技术 ” 列 人科技成果重点推广项目 。 最近 r o年 , 时逢盛世 , 国家经济迅猛发展 , 钢管混凝土结构技术在我国的高层建 筑工程 、 地铁车站工程和大跨度桥梁工程 中得到卓有成效的应用 , 有力地推动了上述领域营造技术的发展
10、, 取得了令人瞩目的成就 , 而钢管混凝土结构技术自身也在上述工程实践中得到了新的发展 。 2 高层建筑工程 在高层建筑结构 中 , 钢管混凝土柱具有很强的相容性 , 它既 可在混凝土结构体系 中因时因地制宜地取代 部分钢筋混凝土柱 , 以解决高层建筑底部的 “胖 柱 ” 问题和钢筋高强混凝土柱的脆性破坏问题 ; 也可在钢结 构体系中取代钢柱 , 以减少钢材用量和减轻风致振动等 。 我国是采用钢筋混凝土结构的大国 , 绝大部分高层建筑都是 钢筋混凝土结构体系 。 随着高度超过 lo o m 的超高层建筑大量兴建 , 在高强混凝土还不普及的s o年代后期 , 人们开始应用钢管混凝土柱以解决 “
11、胖柱 ” 问题的探索 , 以至在北京建造了四川大厦的地下车库 6 , 在福建建造了泉州邮电大厦(巧层) 、 厦门金源大厦 (2 8层)和阜康大厦(2 5层)图 。 进人o o年代以后 , c6 0 级 高强混凝土柱大量应用 , “ 胖柱 ” 问题有所缓解 , 但高强混凝土柱的脆性破坏问题复又突出 。 在此情况下 , 钢管高强混凝土柱应运而生 , 它既解决了高强混凝 土柱的脆性破坏问题 , 又进一步减小了柱的横截面尺寸 , 广州好世界广场大厦(3 3层) 率先于 19 93年采用 了 co o 级的钢管高强混凝土柱并获得成功 s . 9。 钢管高强混凝土柱在 “ 减肥 ” 方面的有效性 , 逐渐
12、得到结构工程 界的认同 。 据不完全统计 , 短短数年间 , 在广州 、 天津 、 深圳 、 重庆 、 北京 、 昆明 、 福州和南京等城市采用 钢管高强混凝土柱的超高层建筑已有2 0座(表 1) 。 其中深圳赛格广场大厦( 7 2层)还是我国自行设计和施 工的属于钢结构体系的超高层建筑 , 它为我国刚刚起步的高层建筑钢结构的发展 , 提出了一条可供参考和选 择的技术路线 。 实践表明 , 在高层建筑 中采用钢管混凝土柱以后 , 除梁/柱节点构造变动较大外 , 在施工程序上 , 与原来 的结构体系几乎无甚差异 。 例如混凝土结构体系仍然是按楼层分段施工 , 柱子为每一层楼安装一次钢管和从 管的
13、上口浇灌混凝土 。 只是钢管兼具钢筋和模板的功能 , 在工厂预制后于现场一次吊装就位 , 现场工序更为 简化 。 至 于钢结构体系 , 仍然保持着工厂化程度高 、 施工速度快等特点 。 尽管增加了在钢管柱内灌注混凝土 的工序 , 但因钢管柱具有足够的刚度和强度 , 管内混凝土可选择在任何时候进行浇灌 , 甚至可 3 一 4 层楼浇灌 一次(泵灌顶升) , 并不 占用整个建筑的主导工期 。 在采用钢管混凝土柱以后 , 建筑的地下部分和基础开挖可 实行逆作法施工 。 这样 , 高层建筑的地下 和地上结构可同时并行施工 , 从而节省大约半年的基础开挖和地下 室施工时间 , 并可相应解决在大城市繁华地
14、段因施工场地狭 窄所带来的交通 、 安全 、 噪音 、 环境污染等一系 列困扰问题 。 实践还表明 , 钢管混凝土柱的造价与钢筋混凝土柱的造价持平 9 j 。 与普通钢筋混凝土柱相比较 , 钢管混19.剃头大年夜师教学目的知识与技能：1.会认本课“剃、执等10个字，会写“表胆等12个字，理解照顾的词语。2.精确、流利、无情感地朗读课文，体会“我给小沙剃头的过程跟感受。过程与方法：1.教师反复诵读，通过品读，抓住重点词句，用多种方法来理解句子，闭会情感。2.展开小组讨论，分析总结“我跟老剃头师傅剃头的差异之处。情感破场价值不美不雅观：体会“我给小沙剃头的心坎感受。重点难点1.抓住重点词句，用多种
15、方法来理解句子，闭会情感。2.分析总结“剃头大年夜师指的是谁。教学课时2课时第一课时【课时目的】1.会认本课“剃、执等10个字，会写“表胆等12个字，理解照顾的词语。2.精确、流利地朗读课文，末了见地“我给小沙剃头的过程跟感受。【教具准备】教学课件【教学过程】一、创设情境，导入新课。1.课件出示2出示剃头图片2.提征询：同学们，你们喜欢剃头吗？异日，我们来见地一位“剃头大年夜师，看看他是怎么样样给不人剃头的。板书课题，齐读课题板书：剃头大年夜师。3.质疑课题，看到课文的题目，你想明晰什么？按照教师具体状况，预设以下几多多种答案：（1） 什么缘故以“剃头大年夜师为题目？2“剃头大年夜师剃出的头特
16、不美不美不雅观吗？二、初读课文，自教师字。1.师：同学们自由读课文，并标段，遇到不见地的字，可以借助拼音冤家，也可以请教教师或同组同学，抢夺把课文读精确。2.听范读课文的录音，恳求教师听准字音。3.试着读课文。课件出示3展示阅读恳求跟提示：1标出自然段的序号。2画出文中不见地的字，借助汉语拼音品读，并反复多读几多多遍，课文中读不通的所在多读几多多遍，做到精确朗读课文。教师按照恳求朗读课文。4.指名分自然段朗读课文。在教师读课文的过程中，课件出示4剃头执木尺否那么骂人仇人习惯受刑厘米摸耳朵指名读这些词语，留心读准：翘舌音“受、仇、执，前鼻音“惯。5.深造生字。1课件出示5：生字田字格课件:表胆鬼
17、理夺骂仇差付倍虽件自由读，指名读，师生矫正读音：留心读准：平舌音“虽，翘舌音“差仇，前鼻音“胆、件。2教师写生字。A.识记生字你是怎么样样识记这些字的？1形声字构字法那么识字：胆理骂仇倍2熟字比较。如：麦一表兔一鬼奇一夺着一差3组词扩大年夜大年夜：虽然一件文件付钞票领取B.链接前置性深造，反响教师自破深造状况，小组内评价抄写。C.小组长讲演本组内写的错不字或不规范的字。D.按照小组长的讲演，重点对以下几多多个字停顿范写指导。“表上面的竖压住竖中线，上面不脱漏一撇。“鬼第六笔的撇从口中而出，第七笔是竖折弯勾，第八笔是撇折。“虽的第八笔是提。E.教师针对易错的生字再次练写。F.展示教师作品。6.同
18、桌互相听读课文，动摇生字、新词的见地。三、再读课文，理清次第。1.轻声朗读课文，要读准字音，查字典或联系上下文理解词义。用生字卡片检查课件出示6噩梦：做内容恐怖的梦,并引起着急恐怖为要紧表现的睡眠妨碍。监督：不美不雅观看并加以管理。发誓：庄严地说出表现决心的话。冤家：一般指仇人，或者去世对头的意思。耿耿于怀：有心事的容貌。不克不迭不记得，牵萦于心。时髦：新颖符合时势潮流。2.指名分段朗读课文，恳求读得精确、流利，并思索每一段要紧写了什么内容？课件出示7第一部分1自然段表弟小沙恐怖，什么都怕，尤其是怕剃头。第二部分26自然段老剃头师傅给小沙剃头的状况。第三部分718自然段“我给小沙剃头的通过。板
19、书：小沙怕剃头剃头师傅给小沙剃头过程“我给小沙剃头的通过四、课堂小结：通过本节课的深造，我们见地了10个会认的字，会写了12个字，理解了“我给小沙剃头的过程，下节课我们接着研究。【方案意图：创设情境，变卦教师的生活闭会，鼓励教师质疑，使教师兴趣浓厚地投入到新课的深造中。】【方案意图：字词的深造，放手给教师，只需出示恳求即可，训练教师的自破、合作、探究的才干。】【方案意图：把生字词放到具体的语言状况中去深造，同时在深造生字词的过程中抵达精确朗读课文的目的。渗透给教师深造生字新词的方法。】【方案意图：以自然段为单元把课文拆分，在归结综合每个自然段的内容的同时理清课文的次第。】【板书方案】19剃头大
20、年夜师小沙怕剃头剃头师傅给小沙剃头过程“我给小沙剃头的通过【课后反思】成功之处：注重教师的质疑，自破释疑的才干，放手给教师，培养教师合作探究、自破深造的才干。课中字词的深造是重点，扫清了阅读妨碍，为接上去的深造打下稳定的基础。缺少之处：怎么样样特不可地结构教学，公道爱护课堂次第的征询题。放手给教师，确信构成教师思维的异常活跃，怎么样样让教师特不可地表达自己的不美不雅观点，有序地教学，是当前该当留心到的。第二课时【课时目的】教学目的：1.教师反复诵读，通过品读，抓住重点词句，用多种方法来理解句子，闭会情感。2.展开小组讨论，分析总结“我跟老剃头师傅剃头的差异之处。【教学过程】一、复习旧课，导入新
21、课1.指名朗读生字、新词。课件出示9剃头执木尺否那么骂人仇人习惯受刑厘米摸耳朵表弟恐怖鬼剃头眼神差付钞票双倍虽然一件2.谈话导入：通过上一课的深造，我们理解了“我给小沙剃头的状况，现在，我们接着探究“我是怎么样样当“剃头大年夜师的。二、朗读课文，重点感悟1.自由读文，看看剃头师傅跟“我给小沙剃头的过程有什么差异？从文中寻出来，跟同学交流。1剃头师傅给小沙剃头的过程：课件出示9“老师傅习惯用一把老丧丢掉牙的推剪，它常常会咬住一绺头发不放，让小沙吃尽长处。这还不算，老师傅眼神差了点儿，总把碎头发丧丢掉在小沙的颈项里，痒得小沙哧哧笑跟受刑一样。老师傅剃头，小沙的感受是？跟受刑一样。什么缘故会如斯？预
22、设：因为老师傅的老丧丢掉牙的推剪，会咬住一绺头发不放，让小沙吃尽长处。预设：老师傅眼神差了点儿，总把碎头发丧丢掉在小沙的颈项里，痒得小沙哧哧笑。板书：害人精：小沙吃尽长处受刑一样2“我是怎么样样给小沙剃头的？课件出示9“我先把姑父的大年夜睡衣给他围上，再摆出剃头师傅的架势，嚓嚓两剪刀，就剪下一堆头发。“我觉得自己像个剃头大年夜师，剪刀所到之处，头发纷纷飘落，真比那剃头老师傅还熟练。这儿一剪刀，那儿一剪刀，我如斯随意乱剪，头发长长短短，这儿翘起，那儿短的只剩下一厘米。“我剪丧丢掉几多多根翘起的长发，又把头发修了修，可惜，越修越糟，一些头发越剪越短，以致露出了头皮。一眼望去，全体头上坑坑洼洼，耳朵
23、边剪得警觉，却像层层梯田。2.“我跟剃头师傅谁剃得好？预设：因此剃头师傅剃得好，因为“姑父还要付双倍的钞票。预设：而我剃完头发之后，小沙“一照镜子，大年夜呼一声，像见了鬼一样。板书：剃头大年夜师：熟练随意乱剪见了鬼3.“剃头大年夜师跟“害人精分不指谁？什么缘故如斯称呼他们？预设：在小沙的嘴里，“害人精是剃头的师傅，因为小沙胆怯剃头，他们给他剃头，弄疼他，让他特不不温馨。预设：“剃头大年夜师是我对自己的称呼，以为自己能剃头，特像“剃头大年夜师的架势。4.幻想上谁才是真正的“剃头大年夜师，谁才是个“害人精？老剃头师傅是“剃头大年夜师，“我不会乱剪才是“害人精。三、总结全文，拓展延伸1.自由读文，读
24、出情感。2.题目什么缘故用“剃头大年夜师为题目？交流一下自己的见地。预设：这里有些自嘲的因素，嘲笑自己不明晰装明晰，硬冒充“剃头大年夜师，后果把小沙的头发剪得不成容貌。预设：通过这件事，是在回忆童年的趣事，表达对童年的怀念。【方案意图：复习导入，出示字词，引入课题，引起教师深造的兴趣。】【方案意图：深造课文，抓住重点句子，对比阅读，训练了教师理解分析才干，文本客不美不雅观闭会才干。】【方案意图：教师回答内容，课件出示出来，更加具体可感，易于分析跟理解。】【方案意图：指导全文朗读，停顿举动表达训练，训练教师朗读才干跟语言表达才干，同时也是对全文教学的总结。】【板书方案】19剃头大年夜师害人精：小
25、沙吃尽长处受刑一样剃头大年夜师：熟练随意乱剪见了鬼【课后反思】成功之处：以重点句子理解为主线。本文以“我跟老剃头师傅给小沙剃头的过程对比描绘，交代了谁是“剃头大年夜师，谁是“害人精。教学时，抓住重点句子对比阅读，联系上下文，寻出状况的本质。缺少之处：当前的课堂教学中，还要留心教师的语言要繁复明晰，要善于发觉教师的点滴进步，善于惩罚鼓励教师。备课素材【写作背景】剃头大年夜师是部编版小学语文三年级下册第六单元的一篇课文。是现代著名作家秦文君教师的一篇佳作。这篇随笔描绘了“我冒充剃头大年夜师给小沙剃头的过程。全文按照要紧意思可分为三部分，第一部分写小沙恐怖，胆怯剃头；第二部分写老师傅给小沙剃头过程；
26、第三部分写“我给小沙剃头的通过。全文充满童趣基于知识图谱的科学学与科技管理学科建设 大连理工大学科学学博士点学科建设情况汇报 刘则渊 大连理工大学2 1世纪发展研究中心暨Wl s E 实验室 大连理二 f:大学科学学与科技管理学科的建立和成 一长, 是同中国科学学与科技政策研究 会 的发展历程紧密联系在一起的 , 是同中国改革开放与发展3 0年的历史命运息息相关的 。 没有改革开放 , 就没有中国的科学学 , 也就没有大连理工大学科学学的今天 。 这里 , 向科学学同行们简要汇报一下近几年我们科学学与科技管理博士点学科建设的 状况 。 1 学科建设背景 : 科学学范式下科学计量学的可视化转向
27、众所周知 , 自1970年代科学学 的英文名称脚 se ien ee ofseien ee 度为 “seie n e e s tudie s , , 以来 , 欧美学术界就出现两种对立的观点 , 而且争论越来越激烈 。 一种是 由英国爱 一丁堡大 学 “ seien ees t udie s 小组 ” 提出的 “科学知识社会学” (so ciol o盯ofseientif ie K n owledge , 简称 SSK) , 声称区别于迪尔凯姆 、 舍勒和曼海姆的知识社会学 , 同时要摒弃默顿开创的 科学社会学传统 。 之后 , 所谓科学知识的社会建构论 、 反科学主义 、 后现代科学和各种社
28、 会学的相对主义等否定科学客观性和真理性的反科学思潮纷至沓来 , 愈演愈烈 。 另一种是 坚持 科学学奠基人贝尔纳 的科学学经典范式和默 顿的科学社会 学传统 的真科学(r ea l s ei en ce )或元科学(m e ta sc i e ne e)观点 , 同科学界一起 , 旗帜鲜明地对这股伪科学 、 反科学思 潮进行了批判 , 把贝尔纳开创 的科学学领域及其研究范式推进到2 1世纪 。 值得注意 的是 , 与此同时 , 科学计量学之父普赖斯把科学定量研究的方法引入科学学 领域 , 使科学学变为一门成熟的学科 。 普赖斯不仅提出了被贝尔纳推崇的关于科学学的定 义 : 科学学或科学的科学
29、是 “科学 、 技术 、 医学等的历史 、 哲学 、 社会学 、 心理学 、 经济 学 、 政治学 、 运筹学等等 ”, 而且非常推崇并充分论证 了 “ 贝尔纳分析科学时的三大特点 : 定量研究 、 理论模式 、 政策与管理研究 。” 在普赖斯看来 , “ 科学学 , 就是科学计量学 。” 从此 , 以科学计量学为基础 、 为主流的科学学理论与应用研究 , 获得长足的进步 。 从贝尔 纳 、 普赖斯 、 加菲尔德 , 到纳利莫夫 、 布劳温 , 科学学和科学计量学克服了学科术语上的 所谓 “ 巴比伦混乱 ” ( Ba by l o n ia n c h a os ) 而突飞猛进 , 直到2 0
30、世纪末与2 1世纪初的世纪之 交年代发生了科学计量学的可视化转向 , 导致在贝尔纳科学学范式下 , 以引文分析方法和 信息可视化技术为基础的科学知识图谱蓬勃兴起 。 科学知识图谱 , 是以科学知识为对象 , 以可视化形式显示科学知识的发展进程与结构 关系的一种图形 。 科学知识图谱研究 , 是以科学学为研究范式 , 以引文分析方法和信息可 视化技术为基础 , 涉及数学 、 信息科学 、 认知科学和计算机科学诸学科交叉的领域 , 是科 学计量学和信息计量学的新发展(图l ) 。 科学知识图谱具有 “ 图 ” 和 “ 谱 ” 的双重性质与 特征 : 既是可视化 的知识图形 , 又是序列化的知识谱系
31、 , 显示了知识元或知识群之间网络 、 结构 、 互动 、 交叉 、 演化或衍生等诸多复杂的关系 。 1109 科学知识图谱的形式多样 , 源远流长 , 其主要的形成途径和形式是 : 其一 , 在引文分析的基础上 , 运用多元统计方法及相关可视化软件 , 绘制的多维尺度 分析知识图谱(图2 ) ; 其三 , 把统计物理学的复杂网络系统和社会学的社会网络分析结合起来 , 应用于引文 网络中 , 绘制的社会网络分析知识图谱(图3 ) ; 其三 , 运用融合了人机交互 、 数据挖掘 、 图像技术 、 图形学 、 认知科学等诸多学科原 理和方法的信息可视化技术 , 绘制的多元 、 分时 、 动态网络分
32、析知识图谱(图4 、 图5 ) 。 这里还须强调一下 , 值得我们庆幸的是 , 我国科学学与科学计量学曾因诸多了原因而 图2神经科学研究的多维尺度分析知识图谱 (19 97 199 8 ) 图3国际专利计t研究前沿离频关键词共现网络(1 99 5 2 0 ( )7 ) 小圈 : 以创新为核心的 “科学一技术一知识” 战略金三角 大圈 :“ 大学 一产业科研( 政府) ” 三螺旋创新体系 一度边缘化 , 经历过一段低潮期 , 但我们科学学与科技政策研究会作为一个科学共 同体 , 始终不渝地坚持科学学的优良学术传统 、 跨学科研究范式和正确研究方向 , 以服务于我国 科学技术现代化建设的一系列成果
33、 , 而保持着应有的学科地位 , 成为世界科学学与科学计 斌学的重要研究中心之一 。 我们科学学与科技管理专业博十点的学科建设 , 正是在这样的国际国内学术背景下展 开的 。 2学科建设经验 : 通往知识图谱技术国际前沿水平的道路 自上世纪7 0年代末 , 我们就开始进入科学学和科学计量学领域 , 曾运用统计方法对 1110 科学技术活动进行定量分析 , 取得一些初步成果 。 上世纪末 , 我们开展 了基 t 于知识活动系 统的知识计量学与知识经济学研究 。 后来 , 王众托院士倡议在我校创建知识科学与技术这 一新兴领域 , 我们积极参与 。 200 2 年在管理科学与工程一级学科下 , 我们
34、自行设立科学 学与科技管理专业博士点获得批准后 , 就力图把科学学与科技管理学科奠定在科学计量学 的基础上 。 但所采用的科学计量 、 知识计量方法与手段都较为传统落后 。 200 4 年 , 我们 注意到 , 科学学与科学计量学进入到以科学知识图谱和知识可视化为标志的新阶段 , 必须 紧紧盯住科学知识图谱技术的国际前沿先进水平 , 开展基于知识图谱的科学学与科技管理 学科建设 。 此时 , 恰逢 “9 8 5 工程 ” 二期教育部哲学社会科学创新基地暨辽宁省高校人文社会科 学重点研究基地大连理工大学科技伦理与科技管理研究中心 , 依托科学学与科技管 理 、 科学技术哲学两个专业正式成立 。
35、我们科学学与科技管理博士点的专业教师和博士生 们一起组成科研团队 , 结合专业跨学科的特点 , 创办了集网络计量学(w eb o m etr ic s ) 、 信息 计量学(I nf o r m e tr i es) 、 科学计量学(S eie ntom e t r i e s) 、 经济计量学(Ee o n om e t r ies)于一体的网 络 一信息一科学一经 济计量实验室(wl s EL AB ) , 隶属于创新基地 。 这个名称赋予 “ 智慧 ” 创 意 的实验室 , 确立了 “科学可量, 智慧无限 , 中西合璧 , 少长咸集 ” 的理念 。 在学校的支 持下 , 基地开展了热火朝
36、天的学科建设和 Wl sE实验室建设 , 开展了广泛的国际 、 国内及 海峡两岸之 间的学术交流与合作 。 我们学科建设的基本经验是 : 瞄准国际前沿 , 调整学科方向 。 从 200 4 年以来 , 以国际科学学 、 科学计量学与 科技管理的发展态势与前沿动 向 , 作为调整和确定学科发展 、 研究方向的重要依据 。 目前 , 我们己将基于知识单元 的知识计量 、 知识图谱及知识可视化 , 作为科学学博士点的学科基 础 、 重点方向和主要特色 ; 并明确地把知识 图谱视为跟踪科技前沿 、 选择科研方向 、 开展 知识管理与辅助科技决策等科学学应用研究的普适工具 , 作为主持和承担国家级和部省
37、级 各类项目研究的重要手段与方法 。 引进领军人物 , 组建学科队伍 。 组建起一支由信息可视化国际顶尖学者 、 长江学 者讲座教授 、 旅美华人学者陈超美博士和德国著名科学计量学家 、 我校海天学者特聘教授 克雷奇默博士作为领军人物 , 一 中青年学者为骨干的科学计量学研究队伍 。 其中 , 由我们自 己培养出来的国内第一批科学计量学博士 , 已成为学术团队的主力军 , 而生气勃勃的在读 博士生和博士后 , 成为前沿探索的生力军 。 强化基础设施 , 构筑技术平台 。 通过Wl s E 实验室及基础设施现代化建设 , 已拥 有6 0多台电子计算机 、 大容量服务器和相关实验设备 , 成为科学
38、计量学与科技管理研究 的平台 : 建立了划SE L A B 网站 , 域名为 wis ela b . cn , 成为国内外科学计量学界交流 的平台 。 实验 室在 多位国外知 名学者 的帮 助下 , 先后 获 得了 U CI NET , 队JEK , B I BL IE x c EL , c it es Pa c e 等软件 , 为引文分析 、 共引分析 、 词频分析 、 因子分析 、 聚类分 析 、 多维尺度分析和社会网络分析等研究方法 , 实现信息可视化 、 绘制科学知识 图谱提供 了必要的技术支持 。 加强学术活动 , 活跃学术氛围 。 博士点和实验室课题组定期开展学术活动 , 每月 2
39、到3次 , 由教师和博士生报告学科前沿动 向 、 课题研究进展 , 交流学习心得 , 营造和形 成了浓厚的学术氛围 ; 师生们集中在实验室:二作 , 共同研究 , 各自相对独立 , 分工协作 , 相互帮助 , 相互切磋 , 造成了一种资源共有 , 知识共享的良好局面 , 增强了团队的凝聚力 和整体实力 。 加强国际交流 , 促进中西融汇 。 广泛开展科学计量学及科技管理领域 的国际交流 和合作 , 聘请了比利时著名科学计量学家 、 新任1 55 1主席R , 鲁索( Ro n a l dR ou s s ea u )博士 为客座教授 , 并讲授了他在信息计量学领域的新成果 。 先后邀请来自德国
40、 、 法国 、 英国 、 芬兰 、 匈牙利和美国的知名学者到实验室讲授科学计量学 、 网络计量学 、 专利计量学和科 1 111 学学等方面的理论 、 方法与应用成果 。 实验室先后派出教师和研究生 2 0多人次先后赴德 国 、 瑞典 、 西玖牙 、 印度 、 新加坡参加国际学术会议 ; 每年有2 0多名师生参加国内举办 的国际会议与重要会议 。 近两年己派遣8名博十生赴欧美留学 。 2004 年以来 , 我们主持 、 承接和参与了各类研究课题2 0余项 。 其中 , 参与完成了王 众托院士主持的国家自然科学基金重点项目企业(组织)知识管理的若干基础问题研究 的部分任务 , 主持承担了国家自然
41、科学基金和国家社会科学基金项目共4项 , 中科院学部 咨询项目 、 教育部博士点基金和辽宁省重点研究基金项目共4项 , 校人文社科研究重大项 目1项和重点项目3项 。 在S c l ent om et r i c s 等国际期刊 、 科研管理和科学学研究 等国内核心期刊和 国际会议上发表了高水平论文5 0余篇 , 主编出版了由中国科学学与科 技政策研究会主办的中国科学学与科技管理研究年鉴3辑 , 出版了专著科学知识图 谱 : 方法与应用 , 主编及著写了( 知识计t与知识图谱 ” 丛书一套5本 。 我们Wl sE实验室这些成果在国内外产生了厂 泛 的影响 。 1 5 5 1 发布新闻称大连理工
42、大 学Wr s E 实验室在国际科学计量学界迅速崛起 , 引起国际学术同行的高度关注 ; 国际著名 科学计量学家格伦采尔认为Wl s E 实验室已成为国际科学计量学领域的重要研究中心之 一 巴西 、 印度 、 韩国等国家的学者慕名前来学习研究 、 调研访 问和寻求学术合作 . 3 学科建设成果 : 知识图谱在探索学科前沿领域中的应用 我们科学学博士点学科建设的标志性成果 , 高度概括地说就是知识计量与知识图谱方 法及其在探索学科前沿领域中的应用 . 主要表现在如下几方面 : 知识计t 、 知识图谱与知识可视化的理论和方法 。 我们已熟练地掌握了绘制多维尺度 分析知识图谱 、 社会网络分析知识图
43、谱的第一代信息可视化技术 . 现在正在长江学者陈超 美教授开发的a t e s Pa c 。 多元 、 分时 、 动态的新一代可视化技术基础上 , 制定了长江学者 研究计划 : 宏观与微观知识计量学的理论和方法及其在知识管理中的应用 。 陈超美在校期 间 , 开展合作研究 , 使 C i te spa ce 新版本进一步向 “ 傻瓜化 ” (自动化)发展 , 取得重要的 初步成果 。 同时经过改进 , c i te spa ce 可视化技术原来只能用于英文数据处理 , 现在可以 用来处理中文数据库了 。 图4墓于c it e spac e新版的工程管理领域作者共被引图谱(, 996 一2 0
44、05 ) 图4是用C i t espa c e 最新版本的可视化技术绘制的工程管理领域的作者共被引知识图 谱(19% 一2 00 5 ) 。 共有四种式样 , 这四种式样的知识图谱的含义分别为 : 左上图 : 显示关键 节点被引频次的图谱 ; 右上图 : 显示节点聚类分布状况的图谱 ; 左下图 : 显示表征聚类前 沿术语的图谱 ; 右下图 : 显示区分聚类时区背景的图谱 。 这四幅知识图谱的式样 , 能够对 1112 国际工程管理领域知识基础的形成及其与研究前沿的衍生关系 , 研究前沿的演化过程 , 以 及关键节点作者的地位和作用 , 做出更有说服力的解读 。 科学学与管理学前沿的知识图谱 。
45、 科学知识图谱作为科学学和管理学的组成部分与最 新发展 , 我们首先用于科学学和管理学的 自我认识 , 探索科学学 、 科学计量学 、 管理学 , 以及创新管理和战略管理等学科的前沿领域 , 获得一些重要成果 , 其中有些意想不到的重 要发现 : 中外科学学研究前沿领域的重要差异 ; 中美管理学的语义不同 , 管理学与其相关 学科 关系的深刻变化 , 管理学与管理科学的重大区别 、 运筹学与管理科学的细微差异 。 等 等 。 现代科学技术前沿的知识图谱 。 运用科学知识图谱方法 , 对电子信息 、 生物 _ l二 程 、 环 境工程 、 纳米科技 、 航空航天和工程管理等现代技术科学与工程科学
46、的前沿领域进行了分 析 , 不仅借助聚类分析展示了各个学科处于前沿领域的若干知识群和相应 的学术群体 , 而 且通过因子分析或网络分析进一步了解到这些前沿知识群中最活跃的热点方向与态势 , 以 及这些前沿领域学术群体中的领军人物 。 同时 , 还阐释了基于技术科学与工程科学的中国 自主创新策略 。 科学技术合作领域的知识图谱 。 将科学知识图谱方法应用于探讨科学技术合作问题 , 不仅分析和揭示了科学技术合作具有科研生产力和科研生产关系双重属性 , 而且以多种 图 象显示了形式多样的科技合作网络结构及其若干规律性特征 。 通过对纳米科技合作的计量 分析 , 揭示了纳米论文合作与纳米专利合作存在较
47、大的差异 。 可持续发展的计量研究与生态经济前沿知识图谱 。 此外 , 我们科学学博士点把科学计 量学和经济计量学的方法结合起来 , 探测技术进步对经济增 一长的作用, 技术进步促进循环 经济与资源效率革命 , 衡量可持续发展新尺度的生态足迹与能值分析等方面 , 也取得一些 重要成果 。 通过对生态经济研究前沿的知识图谱分析 , 证实了上述若干领域正是生态经济 学的前沿 问题 (图5 ) 。 1113 我们正处在知识革命的时代 , 知识无所不在又无时不在更新 , 离开知识和知识的变革 人类就无法生存 , 可以说知识乃是人的一种生存方式 ; 知识呈爆炸增长与海量规模 , 用到 它时却非常稀缺又难以寻觅 , 而知识计量能够引领我们从海量文献中进入学科前沿 , 知识 图谱可以改变我们观察世界的方式 。 因此 , 把科学学与科技管理的学科建设 , 奠立在知识计量和知识图谱的基础上 , 是必 要的 , 也是诱人的 。 知识无止境 , 科学有着无止境的前沿 , 科学学 、 知识计量和知识图谱 同样无止境 , 我们只是在科学知识前沿可视化的无限征途中迈出第一步 。 1114
