高土石壩抗震設(shè)計理論研究與工程應(yīng)用——獲2012年度國家科技進步二等獎

由大連理工大學(xué)和南京水利科學(xué)研究院等單位完成的“高土石壩抗震設(shè)計理論研究與工程應(yīng)用”成果獲2012年度國家科技進步二等獎.該項目針對筑壩粗粒土力學(xué)特性及本構(gòu)模型、高土石壩抗震分析與安全評價方法、土石壩地震破壞機理動力模型試驗技術(shù)、高土石壩抗震設(shè)計方法與加固技術(shù)等開展了深入系統(tǒng)研究，取得了以下主要創(chuàng)新成果:

(1)提出了粗粒土多級位移測試和靜動耦合三軸試驗方法，揭示了粗粒土微小應(yīng)變條件下的動力變形特性，研究了粗粒土變形過程中的顆粒破碎與能量關(guān)系，提出了能合理考慮粗粒土顆粒破碎規(guī)律的靜、動力統(tǒng)一的彈塑性本構(gòu)模型.

(2)提出了高效的土石壩隨機地震反應(yīng)和永久變形分析方法，發(fā)展了土坡穩(wěn)定優(yōu)化算法，建立了土石壩DDA與FEM耦合分析方法，建議了高土石壩地震安全控制標準和極限抗震能力計算分析方法，自主研發(fā)了高效、多功能土石壩三維抗震分析軟件.

(3)提出了土石壩常規(guī)振動臺和離心機振動臺試驗方法，開發(fā)了多項模型試驗測試技術(shù)，提出了土石壩破壞模式和判據(jù)、面板堆石壩的強震破壞特征、面板與墊層的脫空和錯臺機理、先期地震對面板壩抵抗變形能力的影響規(guī)律.為驗證理論分析方法、準確評價土石壩的地震安全提供了實驗基礎(chǔ).

(4)提出了強震區(qū)高土石壩抗震設(shè)計的基本要點，建議并驗證了抗震加固方法及其有效性，采用集成創(chuàng)新的抗震措施首次成功應(yīng)用于實際工程.

研究成果應(yīng)用于我國吉林臺、瀑布溝、糯扎渡、雙江口、紫坪鋪等50多個高土石壩，取得了顯著的經(jīng)濟效益.在國內(nèi)外重要期刊發(fā)表論文178篇，其中SCI和EI收錄99篇，授權(quán)軟件著作權(quán)6項.