(4)工程结构数值分析和测试技术
本研究方向研究人员在混凝土类脆性无序材料的细观损伤破坏数值模拟研究方面已经做了大量的研究工作,形成了鲜明的研究特色。邢纪波教授是国内最先将离散单元法引入带缝结构内力分析的研究者之一。最近,又提出并建立了梁-颗粒细观模型,用以模拟混凝土类脆性无序材料的细观缺陷萌生、形核、扩展、串接,乃至宏观破坏全过程中的位移场、应力场和剪切破坏带等,研究成果在混凝土使役寿命或耐久性评价和预测方面具有十分重要的理论意义和实际应用价值。此外,还根据非线性动力学原理,探讨了混凝土类脆性无序材料的宏观力学行为与微观结构组成及其状态之间的关系,为钢筋混凝土材料的生产过程控制和钢筋混凝土结构破坏模式的预测,提供了一定的理论依据。另外,该研究方向对填土结构的强度机理及变形特性、填土施工质量检测理论、方法及专用仪器,软弱地基加固技术及变形控制,隧道结构动力响应分析与相关技术,围岩变形监测与反分析,基坑支护理论及技术等工程中的关键技术问题进行了深入的研究。尤其在填土质量检测技术方面实现了物理性质指标检测——静力力学性质指标检测——动力力学性质指标检测技术的飞跃,开创了以瑞利波技术检测填土施工质量的先河。该研究方向还借助大型有限元软件ANSYS和有限差分软件FLAC3D等,对深部地下大型空间结构的稳定性进行了深入研究,模拟了不同开挖方式下结构围岩的变形破坏过程及其引起的地面变形等,对结构的合理开挖方式和围岩支护形式等提供了一定的科学依据。
近年来,该研究方向在国内外核心刊物和学术会议上共发表论文60余篇,其中有12篇被SCI、EI和ISTP收录。出版的著作有《梁-颗粒模型导论》、《离散单元法及其在岩土力学中的应用》、《结构分析与计算机辅助设计》和《建筑结构计算机辅助设计》等。此方面的研究成果先后获山东省科学技术进步和山东省教育厅三等奖各一项。本学科始终密切结合学科发展和工程建设,既注重基础理论和应用基础研究,在学科前沿开展学术研究,又紧密结合工程实践,在工程应用中解决实际问题。先后承担了国家重大技术装备和铁道部等各类研究课题多项,完成了大中型水利水电工程、铁道工程、公路工程等重大工程建设中关键技术课题多项,承担了大量的岩土工程检测项目,相关成果直接为工程建设提供了重要依据和技术参数。完成成都理工学院地质灾害防治与工程地质环境保护国家重点实验室开放基金、原煤炭部优秀青年基金、国家“八五”攻关课题、山东省教育厅资助项目以及山东省自然科学基金等多项课题的研究。目前承担国家自然科学基金和混凝土材料科学国家重点实验室开放基金项目各一项。同时还参加了国家“973”科研项目的研究工作。
预计达到的目标:在四个研究方向上,每个研究方向每年至少承担2项省部级以上基金项目,获得1项省部级以上奖励,发表SCI、EI收录论文10篇以上,并出版专著。结合地方的基本建设,大力开展横向科学研究和对外技术服务,在编主要教师人均年科研经费在15万元以上,争取有2~3项科技成果在理论上有突破或在实用上有重要推广应用价值。主持召开2~3次与主要研究方向有关的国际学术会议,扩大实验室的学术影响和声誉。建设好现有的二级硕士点,“十一五”期间要建设成功一级硕士点和申请二级博士点,提高人才培养质量与水平,获得省部级以上教学成果奖和省优秀硕士论文奖。争取“十一五”末达到设立“泰山学者”岗位的水平。
链接:烟台大学结构工程实验室