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强震触发岩土灾害的演化规律与模拟评估

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登记号:G20200492

所属行业:科学研究和技术服务业

学科分类:地球科学;

关键词: 灾害评估 地震地质灾害 灾变过程 破坏机制 震害模拟

绿色分类:自然灾害应急防控;

  • 基本信息
成果名称: 强震触发岩土灾害的演化规律与模拟评估
成果登记号: G20200492 学科分类: 地球科学;
绿色分类: 自然灾害应急防控; 项目关键词: 灾害评估  地震地质灾害  灾变过程  破坏机制  震害模拟
推荐单位:

同济大学

成果所处阶段: 成熟应用阶段
合作方式: 合资合作,面洽, 成果所属行业: 科学研究和技术服务业
国家/地区: 中国 知识产权: 发明专利,学术成果
简介: 点击查看

本项目属于工程地质学科。强震触发的岩土灾害是地震主要灾害之一,其发生率高、影响范围大、突发性和致灾能力强,动力灾变过程复杂。目前对于强震触发岩土灾害的演化规律研究尚不充分,再现这一复杂致灾过程的计算模型及模拟评估方法也存在不足。项目组以国家防灾减灾重大需求为背景,依托国家自然科学基金等科研项目,围绕“强震触发岩土灾害的演化规律与模拟评估”这一关键科学问题,通过现场调查-试验研究-理论分析-数值模拟的综合研究方法,取得了重要的科学发现:在演化规律方面:厘清了地震动作用各向异性变化特征,综合考虑地震动的空间差动效应、近远场效应,揭示了地震动方向性影响下的场地地震效应;发现了岩土体在强震作用下的微观结构变化特征,进而揭示了岩土体的非线性破坏规律,实现了基于地震荷载各向异性的地质灾害破坏过程的时空推衍;成功阐明了强震作用下岩土体与工程结构耦合的演化规律,利用高精度一体化试验体系有效揭示了岩土体各向异性破坏特征对工程结构损毁效应的控制规律。在模拟评估方面:提出了地震力诱发岩土各向异性破坏的形成机制,建立了适用于广义应力空间的多屈服面旋转硬化本构模型,精确刻画了强震作用下岩土体的各向异性破坏特征;构建了模拟灾害演化过程的统一全系统模型,精确重现了“强震-环境-人类活动”耦合演化过程,为后续灾害风险分析评估提供了强有力的数据支撑;借助空间传感网络,融合先进机器学习算法,构建了强震触发岩土灾害多尺度模拟评估体系,成功应用该评估体系实现了高风险灾害区域的精准定位和极高风险灾害点的有效实时监测,为强震影响区域内动态环境下的工程结构布局与国土空间规划及整治决策提供了基础理论支撑。8篇代表性论文被他引159次,其中SCI他引117次。相关成果出版英文专著1部;授权国家发明专利1项;被法国国家研究中心、意大利国家研究委员会、英国剑桥大学、加拿大不列颠哥伦比亚大学等国内外著名学术机构跟踪研究;得到了加拿大皇家科学院N. Morgenstern院士,澳大利亚工程院J.P. Carter院士,国际滑坡协会主席P. Bobrowsky教授,国际地球化学学会会士K.A. Hudson-Edwards教授等国内外知名专家的关注。项目第一完成人获教育部“长江学者”特聘教授、国家杰出青年科学基金资助、国际地质灾害与减灾联合会荣誉会士(Honorary Fellow)称号、第九届黄汲清青年地质科技研究者奖;培养研究生获上海市研究生优秀成果(学位论文)奖3项。经国家一级科技查新咨询单位检索,本项目成果“具有新颖性”,达到了“国际先进”水平。研究成果完善了工程地质防灾减灾基础理论,为揭示强震触发岩土灾害的演化规律作出了创新性贡献,构建的强震触发岩土灾害模拟评估体系,在强震防灾减灾及灾后重建等方面发挥了重大作用,具有重要的科学意义和显著的社会效益。

姓名: 黄雨 性别:
出生日期: 2020-05-27 职务:
国籍(地区): 中国 联系地址: 上海市杨浦区四平路1239号行政北楼302室
电子邮件: chengky@tongji.edu.cn
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