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科研动态

唐小微教授团队地震液化大变形方法研究动态

发布者:  时间:2021-10-28  浏览:

砂土液化是指在地震等动力荷载下,土体中的超孔隙水压力等于或超过土体的初始有效应力时,导致土体失去抗剪强度,使其中土颗粒处于悬浮状态,形成水土混合物。国内外大量的液化灾害实例表明,地震液化可能引发如房倒屋塌、地面喷砂冒水、基础不均匀沉降、路堤滑坡、路面屈曲、桥梁垮塌、地下结构物上浮等严重的灾害。地震液化始终是岩土工程领域研究一个热点问题。

有限元数值方法作为地震液化灾害分析的重要手段,可能由于地震液化引起的大变形导致有限元网格畸变而导致计算中断,无法完成分析过程。唐小微教授团队多年针对这一问题陆续开发了具有不同特点的地震液化大变形分析方法,包括无网格-有限元方法耦合方法(EEEV, 2008, 7:217–224)、网格适应方法 (SDEE,2013,49(6))等。此外,为提高数值方法的计算效率,团队基于后验位移-孔压混合误差评估方法,开发了时间步长自适应方法(SDEE,2015,71(9):100-113)Natural Hazards, 2015,77(2):1275-1287)。相关研究成果成功应用于饱和砂土地震液化大变形数值分析其中在20万吨级板桩码头新结构抗震技术研究的应用荣获2015年度“中国港口科技进步一等奖”和2017年度“国家科技进步二等奖”。

近期,唐小微教授团队基于ALEArbitrary Lagrangian-Eulerian理论开发了全新的地震液化大变形数值方法,并将其成功应用于沉箱码头地震液化灾害和地铁车站地震液化灾害的数值分析数值的角度阐释了沉箱码头液化破坏和地铁车站液化上浮机理。相关成果发表于《Computers and Geotechnics》。章的第一作者是岩土工程研究所博士研究生刘顺,通讯作者是唐小微教授。该研究工作得到国家重点研发计划国家自然科学基金的支持。

论文链接:

https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2021.104056

https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2021.104394



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