2022年城市大型地下结构抗震设计理论与方法及工程应用公示材料.docx

《2022年城市大型地下结构抗震设计理论与方法及工程应用公示材料.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年城市大型地下结构抗震设计理论与方法及工程应用公示材料.docx（6页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、公示内容一、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二、项目简介：我国目前大规模城市地下空间开发亟需地下结构抗震设计理论、方法及技术与法规指导；经过 10 余年系统讨论，在地下结构地震反应影响因素及规律、损耗破坏模拟模型和方法、 破坏机理与失效模式、 抗震减震设计理论和方法与技术及工程应用等方面取得了系列制造性成果， 形成了较为完整、 系统的城市地下工程抗震设计理论和方法及技术、 法规，为即将颁布实施的第五代全国地震区划抗震设防全掩盖要求供应了方法、 技术和法规保证； 周福霖院士任组长的鉴定专家组认为该项成果 “总体到达了国际领先水平 ”，主要创新成果包括：1、完善和进展了时域整

2、体分析方法并开发了运算平台，为分析城市大型地下结构地震非线性反应和损耗破坏机理供应了方法和手段；时域整体分析方法主要涉及三个方面： 1截断人工边界条件模拟方法和地震输入模型； 2材料非线性和界面接触非线性行为模拟；3大型复杂问题高效分析方法；针对这些问题开展了20 余年讨论工作，取得了系列原创性成果，并在大型商用软件上实现了其运算功能， 自主研发了地下结构地震反应和损耗破坏数值模拟软件；2、揭示了浅埋地下结构地震破坏机理与失效模式，建立了地下结构抗震性能评判方法，提出了地下结构减震掌握技术和措施；首次从围岩土体对地下结构两种作用、 组成结构构件不同的受力功能以及关键构件的力学性能与体系受力安排

3、转变等方面， 系统阐述了大开地铁车站的地震破坏机理和失效模式， 并提出了抗震关键支撑柱概念； 建立了地下结构抗震性能和极限抗震才能评判方法； 提出了地下结构减震设计技术， 核心是弱化内柱水平抗剪切功能，增强内柱抗侧力变形才能；3、研发了系列有自主学问产权的地下结构 -场地土体系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最为系统的地下结构一般和离心振动台地震反应和破坏模拟试验，获得了地下结构地震反应和破坏的系列规律性熟悉；研发了自主学问产权的悬挂式层状多向剪切箱和可控连续体多振动台模型箱等试验装置， 以及新型传感技术及数据采集、 处理平台； 开展了系列振动台模型试验讨论，揭示了中柱是

4、地下结构抗震的薄弱环节和埋深对地震反应和破坏的 影响规律；4、为解决复杂断面地下结构抗震设计问题，进展了反应位移法和反应加速度方法，提出了 Pushover分析法和惯性力 -反应位移法；现有地下结构抗震设计有用分析方法不适用复杂型式断面地下结构的抗震设计分析； 为此，本项目提出了地下结构抗震分析的整体反应位移法、改良的反学习文档 仅供参考应加速度法和 Pushover分析法解决这一问题；针对浅埋地下结构的围岩作用特点提出考虑上覆土体竖向惯性效应的反应位移法，论证了其合理性；主编国家和行业以及地方标准、 规程 4 部；获授权创造专利 6 项，软件著作权 7 项；完成技术总结报告 1 本，出版著作

5、 6 部，发表期刊论文 230 篇，其中SCI/EI 收录论文 146 篇，被 CNKI 引用 4000 余次；成果在北京、沈阳、长春、石家庄、太原、苏州和南京等城市地铁工程抗震设计中获得应用，产生了庞大的社会经济效益；三、客观评判：本项讨论针对我国城市地下空间资源开发建设中的城市大型地下结构抗震 减震关键技术难题， 在国家自然科学基金重大讨论方案和国家重大基础科学讨论方案以及一些省部级和企业课题资助下， 系统地开展了理论分析、 数值和物理模型模拟、简化分析方法与结合实际工程应用的讨论；周福霖院士为专家组长， 谢礼立、施仲衡和王复明等院士为专家组成员的项目鉴定专家组评判“该项目讨论成果丰富、系

6、统、创新性突出，总体上到达了国际领先水平”；四、推广应用情形编写的国家和行业以及地方相关标准、 规程国家标准 城市轨道交通结构抗震设计标准 GB 50909-2021首部，住建部行业规程标准市政公用设施抗震设防专项论证技术要点 地下工程篇 、城市轨道交通工程设计文件编制深度规定，北京市地方标准城市轨道交通工程设计标准DB11/995-2021在指导地震区的城市轨道交通工程建设中发挥了重要作用；讨论成果为城市地下工程的防震减灾供应了分析理论与方法， 已在北京、沈阳、长春、石家庄、太原、苏州和南京等城市的复杂地铁工程抗震设计分析中获得广泛应用，部分成果仍在国防、水电、核电等重大工程结构抗震设计分析

7、中获得应用，具有重大的科学和使用价值以及宽敞的推广应用前景，产生了庞大的社会经济效益；研发的模型试验技术， 包括模型试验箱、 数据量测与传输、 处理技术及软件等，已获应用；五、主要学问产权目录1. 代表性学术论文1 Du Xiuli and Zhao Mi. Stability and identification for rational approximation of frequency response functionof unbounded soil. Earthquake Engineering &Structural Dynamics, 2021, 392: 165-186.2

8、 Zhao Mi,Du Xiuli,LiuJingbo. Explicitfiniteelement artificialboundary scheme fortransient scalar waves in two-dimensional unbounded waveguide. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 2021, 8711: 1074-1104.3 LuDechun,DuXiuli,WangGuosheng,etal.Athree-dimensionalelastoplastic consti

9、tutive model for concrete. Computers and Structures, 2021, 163: 41-55.4 Chen Guoxing, Wang Zhihua, Zuo Xi, et al. Shaking table test on the seismic failure characteristics of a subway station structure on liquefiable ground. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 2021, 4210: 1489-1507.5 Che

10、n Guoxing, Chen Su, Zuo Xi, et al. Shaking-table tests and numerical simulations on a subway structure in soft soil. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 2021, 76: 13-28.6 Zhuang Haiyang, Hu Zhonghua, Wang Xuejian, et al. Seismic responses of a large underground structure in liquefied soils by

11、FEM numerical modelling. Bulletin of Earthquake Engineering, 2021, 1312: 3645-3668.7 王苏, 路德春 , 杜修力 . 地下结构地震破坏静-动力耦合模拟讨论 . 岩土力学 , 2021, 11:3483-3488.8 杜修力 , 王刚 , 路德春 . 阪神地震中大开地铁车站地震破坏机理分析. 防灾减灾工程学报 , 2021, 362: 1-79 刘晶波 , 刘祥庆 , 王宗纲 , 赵冬冬 . 土-结构动力相互作用系统离心机振动台模型试验.土木工程学报 , 2021, 11: 114-12110 刘晶波 , 王文晖

12、 , 赵冬冬 , 等. 复杂断面地下结构地震反应分析的整体式反应位移法.土木工程学报 , 2021, 01: 134-1422. 授权创造专利1 杜修力 , 李立云 . 一种模拟地震发生及传播土结相互作用的试验装置. 202110259996.X2 杜修力 , 李立云 . 用于地下结构振动台试验的悬挂式层状多向剪切模型箱装置3 李立云 , 杜修力 . 一种适用于非一样鼓励土工模型振动台试验的万向节对装置.4 杜修力 , 李霞 , 赵密, 等. 用于振动台试验的模拟地基辐射阻尼效应装置5 杜修力 , 李霞 . 悬挂式多维输入水平多向剪切模型箱装置6 陶连金 , 王文沛 , 张波, 等. 基于 F

13、LAC 有限差分软件的地层动弹性系数生成方法3. 软件著作权1 王刚, 路德春 , 杜修力 . 土的统一硬化模型 ABAQUS 显式算法 VUMAT软件 V1.0, 2021SR0283922 陈苏, 陈国兴 . 非接触性动态位移测试软件V1.0, 2021SR0221333 陈国兴 , 陈苏 , 孔梦云 . 工程场地液化判别软件V1.0, 2021SR0998634 阮滨, 陈国兴 , 赵丁凤 . 基于 Davidenkov 骨架曲线的 Byrne 孔压增量本构运算软件V1.0, 2021SR1194405 邵程, 陈国兴 . 砂土液化判别软件 V1.0, 2021SR2121866 陈国兴

14、 . 振动信号处理软件 V1.0, 2021SR089117 朱翔, 陈国兴 . 基于修正 Matasovic 土动力本构关系的显式运算系统V1.0 2021SR3928624. 标准规程1 中华人民共和国国家标准，城市轨道交通结构抗震设计标准GB 50909-2021 2 住房和城乡建设部部令 ,市政公用设施抗震设防专项论证技术要点地下工程篇 , 2021 年发布 .3 北京市地方标准，城市轨道交通工程设计标准DB11/995-2021 4 北京市地方规程，城市轨道交通工程设计文件编制深度规定六、主要完成人情形1. 杜修力， 排名 1，副校长， 长江学者特聘教授， 工作单位： 北京工业高校，

15、 完成单位：北京工业高校，是该项目主要负责人，对创新点 1、2、3、4 均有重要贡献，提出总体技术思路，对四个创新点均有贡献；2. 路德春，排名 2，教授，工作单位：北京工业高校，完成单位：北京工业高校；主持完成了国家自然科学基金重点项目与集成项目重点课题，对创新点 1 和2 有贡献；3. 陈国兴，排名 3，院长，教授，工作单位：南京工业高校，完成单位： 南京工业高校；对创新点 3 和4 有贡献；4. 刘晶波，排名 4，教授，工作单位：清华高校，完成单位：清华高校；对创新点1 、3 和4 有贡献；5. 许成顺，排名 5，副院长，教授，工作单位：北京工业高校，完成单位： 北京工业高校； 主持完成

16、国家自然科学基金重大讨论方案集成项目重点课题；对创新点1 、3 和4 有贡献；6. 陶连金，排名 6，教授，工作单位：北京工业高校，完成单位：北京工业高校；主持完成国家 973 方案课题；对创新点 3 和4 有贡献；7. 杨秀仁，排名 7，总工程师，教授级高工，工作单位：北京城建设计进展集团股份，完成单位：北京城建设计进展集团股份；对创新点4 有贡献；8. 王君杰，排名 8，教授，工作单位：同济高校，完成单位：同济高校；主编国家标准城市轨道交通结构抗震设计标准，对创新点4 有贡献；9. 赵密，排名 9，教授，工作单位：北京工业高校，完成单位：北京工业高校；对创新点 1 和4 有贡献；10. 庄

17、海洋，排名 10，教授，工作单位：南京工业高校，完成单位：南京工业高校；对创新点 3 有贡献；11. 李霞，排名 11，工程师，工作单位：北京城建设计进展集团股份，完成单位：北京城建设计进展集团股份；对创新点3 有贡献；12. 陈苏，排名 12，助理讨论员，工作单位：南京工业高校，完成单位： 南京工业高校；对创新点 3 有贡献；13. 许紫刚，排名 13，博士生，工作单位：北京工业高校，完成单位：北京工业高校；对创新点 2 和4 有贡献；14. 马超，排名 14，博士生，工作单位：北京工业高校，完成单位：北京工业高校；对创新点 1 和2 有贡献；15. 李洋，排名 15，博士生，工作单位：北京

18、工业高校，完成单位：北京工业高校；对创新点 1 和2 有贡献；七、主要完成单位及贡献1. 北京工业高校主持承担了国家 973 方案课题、国基金重大讨论方案集成项目重点课题、重点项目等，参编国家与地方标准，对4 个创新点均有贡献，对于创新点1 完善和进展了时域显式整体分析方法；创新点2 揭示了城市大型地下结构地震破坏机理、失效模式， 提出抗震性能评判方法与地下结构减震掌握技术；明晰地震作用下围岩土体对地下结构的两种作用效应； 提出地下结构抗震最不利埋深和最不利刚度比概念； 系统阐述了大开地铁车站的地震破坏机理和失效模式；创新点3 研发模型试验技术，开展地铁车站与隧道体系双向振动输入等模型试验，获

19、得地震反应的规律性熟悉；创新点 4 基于对浅埋地下结构地震破坏机理和失效模式的新熟悉， 提出了考虑上覆土体竖向惯性效应的反应位移法；结合北京、 长春、太原等城市地铁工程开展抗震专项讨论， 参编国家首部 城市轨道交通结构抗震设计标准；2. 清华高校对创新点 1 、3 和4 有贡献，对于创新点 1 提出了地震惊斜入射输入方法； 创新点3 系统地开展了地下结构地震反应离心机振动台模型试验讨论，获得了地下结构地震反应的规律性熟悉，揭示了围岩土体对地下结构的动力作用效应；创新点4 针对目前反应位移法只能求解规章断面弹簧系数的不足，进展了整体式反应位移法；3. 南京工业高校对创新点 3 和4 有贡献，对于

20、创新点 3 研发了用于地下结构地震反应的系列模型试验技术， 包括层状剪切模型试验箱， 非接触式数据采集与多通道传输技术等，有效地解决了利用大型振动台难于实现地下结构地震破坏反应试验；开展了地下结构地震反应 地震破坏 系列振动台模型试验，揭示了地下结构的地震反应规律，并为验证、分析和评判时域整体分析方法供应了基础数据；创新点4 参编国家首部城市轨道交通结构抗震设计标准；4. 同济高校对创新点 4 有贡献，主编了国家首部 城市轨道交通结构抗震设计标准 ， 以及相应的宣贯教材 城市轨道交通结构抗震设计 ；结合标准条例制定开展了相关的设计分析方法及工程应用讨论， 为指导我国城市轨道交通结构的抗震设计供

21、应了依据；5. 北京城建设计进展集团股份对创新点 4 有贡献，主编了北京市地方标准 城市轨道交通工程设计标准 ， 参编国家首部城市轨道交通结构抗震设计标准；结合标准条例制定，开展了相关的设计分析方法讨论；结合北京、长春、沈阳、石家庄、太原等城市地铁工程，开展了大型复杂地下结构的抗震应用讨论；6. 中国人民解放军理工高校对创新点 4 有贡献，基于地下结构pushover 分析方法 ,提出了一种考虑时空耦合的等效惯性加速度分布模式； 开展了地下结构减震掌握技术讨论， 提出了地下结构减震掌握原就等； 指出在强震荷载作用下， 在地铁车站中柱的端部合理设置隔震支座，能够有效减小结构的变形与损耗破坏，提高其抗震才能；八、 完成人合作关系说明本项成果的主要完成人具有长期合作关系， 包括共同承担科研项目、 编写国家标准、发表学术论文、联合申请专利等；