2012年5月25日下午,江苏省教育厅组织有关专家,对陈国兴教授主持的江苏省高校自然科学重大基础研究项目《近场强地震动下城市地下结构的抗震性能与破坏机理》(项目批准号:08KJA560001)进行验收。验收会由省教育厅科技处戚跃芳副处长主持,验收专家组由解放军理工大学科研部部长方秦教授、河海大学土木与交通学院院长刘汉龙教授、南京大学地球科学与工程学院李晓昭教授、东南大学交通学院洪振舜教授和江苏省地震工程研究院院长杨伟林研究员等5位知名专家组成。南京工业大学科技处高振代表学校参加项目验收会,对主持验收会的省教育厅科技处领导和与会的专家表示欢迎,并感谢对我校科技工作的支持和关心。
《近场强地震动下城市地下结构的抗震性能与破坏机理》研究项目,针对城市大型地下结构抗震安全性问题,采用理论分析、数值模拟和物理模型试验等手段,开展了复杂应力条件下南京细砂动力特性、近场波动高效数值模拟方法、大型振动台模型试验技术、地下地铁车站和区间隧道抗震性能与破坏机理等内容研究,取得了以下创新性成果:
(1)研发了地下结构振动台模型试验配套设施和成套技术,包括新型叠层剪切型模型土箱、98通道动态信号同步采集系统、动态位移测试技术、土体动剪应力-剪应变滞回圈的振动台试验确定方法以及小比尺物模-数模-大比尺物模试验的综合试验技术。
(2)研发了大型地下结构三维非线性精细化、高效的有限元数值模拟平台与技术,包括基于ABAQUS软件的软硬件平台搭建与兼容性优化技术、近场波动高效显式算法实现技术、批处理提交管理软件、粘弹性人工边界和土体动力本构模型的集成技术。
(3)形成了对饱和南京细砂动力特性的系统性认识,建立了适用于不同相对密度、不同固结比条件下的饱和南京细砂孔压增量模型和反映孔压增长效应的震陷模型;提出了考虑骨架曲线非对称性的土体动力粘弹性本构模型;建立了液化后饱和南京细砂本构模型和孔隙水压力消散模型。
(4)开展了地铁地下车站结构振动台破坏性和非破坏性系列模型试验及三维非线性有限元数值模拟,发现了近、远场强地震动作用下地铁区间隧道与地下车站结构地震反应的空间效应、变形与破坏模式,揭示了地铁地下结构地震损伤和破坏机理。
该项目在研究期间,发表学术论文28篇,其中EI检索18篇;获得后续项目资助3项;已培养博士4名、硕士3名,获省优秀博士论文2篇,3名博士生获中美地震工程界联合设立的刘恢先地震工程学奖学金奖,1名博士生获汪闻韶青年优秀论文奖。
专家组认为,该项目研究成果总体达到国际先进水平,超额完成了项目合同要求的研究目标和任务。专家组一致同意该项目验收通过。


