科学技术-科学研究院-南京工业大学.doc

申报类型 项目名称 城市大型地下结构抗震设计理论与方法及工程应用 1.北京工业大学2.清华大学3.南京工业大学4.同济大学5.北京城建设计发展集团股份有限公司6.中国人民解放军理工大学 1.杜修力路德春3.陈国兴4.刘晶波5.许成顺6.陶连金7.杨秀仁8.王君杰9.赵密10.庄海洋11.李霞12.陈苏13.许紫刚14.马超15.李洋 北京工业大学 1. 研究 人口、资源和环境间的矛盾是目前困扰我国城市发展的瓶颈，主要体现为交通拥堵、环境恶化和灾害频发等方面，严重降低了城市功能运行水平和人们的生活品质。开发地下空间资源是解决这些矛盾的重要战略措施之一，因此，我国目前已进入了城市地下工程建设的快速发展期，正在和规划建设的规模和速度均居世界首位，且结构型式多样、复杂。 我国位于世界两大地震带—环太平洋地震带与欧亚地震带之间，地震发生频繁，半数以上的大中城市位于强震区，历史上震害损失惨重，如此大规模的城市地下空间开发不可避免地面临严重的地震灾害威胁，保障其抗震安全是关系国计民生的重大课题，急需科学、合理、成熟的地下结构抗震设计理论和方法以及技术规范来指导工程建设。 2. 主要科技创新 完善和发展了时域整体分析方法。提出了多类问题的高阶精度应力型人工边界条件，解决了构建稳定的高精度应力型人工边界和动力刚度矩阵连分式不适用于成层介质两项难题，发展了黏弹性人工边界；提出了斜入射时水平成层半空间场地地震反应的一维化时域算法；提出了可反映应变软化、循环累积破坏的土和混凝土材料以及两者间界面接触的弹塑性本构模型；提出了饱和两相介质、固体介质新的显式积分方法；提出了新的应力更新显式算法，不需弹塑性迭代计算。基于时域整体分析方法开发了计算软件平台。 首次从上覆土体竖向和水平剪切变形耦合作用出发，结合结构构件承载的不同功能和地震过程中关键构件的性能改变等，揭示了大型地铁车站地震破坏机理与失效模式；提出了地下结构抗震最不利埋深和抗震关键支撑柱概念、反映轴压比影响的地下结构抗震性能评价方法和性能分级标准、地下结构极限抗震能力评价方法；提出了地下结构减震控制技术措施。 研发了系列的有自主知识产权的地下结构-场地土系统地震反应和破坏模拟模型试验技术，开展了国际上迄今为止地下结构普通和离心振动台地震反应和破坏模拟最为系统的试验、包括可液化场地地下结构地震反应和破坏、水平双向地震作用下复杂地铁车站结构地震反应大型振动台试验，获得了地下结构地震反应和破坏的规律性认识。 为解决大型复杂地下结构抗震设计问题，发展了反应位移法和反应加速度方法，提出了Pushover分析方法；基于对浅埋地下结构地震破坏机理和失效模式的系统认识，提出了考虑上覆土体竖向惯性效应的反应位移法，理论和实际分析结果表明了其合理性。 (1) 编写国家和行业以及地方相关规范、规程4部，获授权国家发明专利7项，软件著作权登记6项，出版专著2部、编著2部，规范宣贯教材1部，发表期刊论文SCI/EI收录论文1篇研究成果 (2) 依托本项研究培养博士后研究人员8名、博士研究生26名、硕士研究生20名，获全国优秀博士论文1篇、省级优秀博士论文5篇，9名博士研究生获；培养国家自然科学基金优秀青年基金获得者2人；入选国家自然科学基金创新群体1支。编著的《结构动力学》研究生教材已刊印7版，获省部级教育教学成果一等奖1项。 在项目执行期间，承办国际学术交流会议，推动已持续30多年 五、论文、论著目录 1.不超过10篇代表性论文、专著 序号 论文、专著 名称/刊名/作者 影响因子 年卷页码 年(卷):页码 发表年月 通讯作者/第一作者 (中文名) SCI 他引次数 他引 总次数 是否国内完成 Du Xiuli and Zhao Mi. Stability and identification for rational approximation of frequency response function of unbounded soil. Earthquake Engineering Structural Dynamics 2010, 39(2): 165-186 2014.4.7 赵强、黄维/孙会彬 44 ESI高被引论文 54 是 Zhao Mi, Du Xiuli, Liu Jingbo. Explicit finite element artificial boundary scheme for transient scalar waves in two-dimensional unbounded waveguide. International Journal for Numerical Methods in Engineering 2011, 87(