项目所属科学技术领域:项目所属领域为岩土工程、轨道工程 、地震学等科学领域,科学研究涉及数学、物理学、固体力学、材料科学、结构工程和计算机科学等多学科交叉基础理论与应用技术。项目主要研究内容:根据粘弹性、饱和土体动力理论,应用积分变换法和势函数方法,推导均质、层状粘弹性、饱和多孔介质2D、3D格林函数,形成饱和土体表面与内部在移动荷载、瞬态动力荷载作用下动力响应半解析解;建立粘弹性、饱和土体地基-桩基础共同作用第二类Fredholm积分方程,建立饱和土体地基上无限长梁等效刚度矩阵。揭示单、群桩顶简谐荷载作用下动力响应与振动波在土体的传播规律,总结移动荷载对饱和土体地基上轨道梁振动特性;建立饱和软土与地下管线、隧道动力响应计算模型。研究孔隙水压力、饱和度及地震、交通荷载对饱和软土及地下隧道结构力学特性的影响,提出管线、隧道周围可能发生液化的区域理论预测方法;从理论上创立排桩、空沟被动隔振半解析解新方法。揭示荷载速度和粘弹性、饱和土体性质及排桩的排列、分布等,对排桩隔振效果在时间、空间域的分布规律进行研究。科学价值:为饱和土-结构共同作用振动分析与排桩隔振时间、空间分析问题,在理论分析上提供一种新的计算方法,解决传统有限元法(FEM)、边界元法(BEM)在该问题的计算分析中,响应域节点划分的难题,达到提高计算机分析效率。同时,项目研究成果对分析评测地铁列车运行的安全性和上部结构的稳固性与可靠性提供工程参考,对铁路系统的规划、沿铁路线的拟建建筑物的设计、桩基础的隔振设计提供理论依据,进而为研究振动环境控制问题和城市规划设计提供指导。同行引用评价情况:项目相关研究成果发表在国际刊物,如:《SOIL DYNAMICS AND EARTHQUAKE ENGINEERING》,《COMPUTERS AND GEOTECHNICS》,《MECHANICS RESEARCH COMMUNICATIONS》,《JOURNAL OF SOUND AND VIBRATION》,共发表SCI/EI论文54篇,其中SCI论文21篇,论文在SCIE中被引用115次,在SCIE中被他引80次,在SCOUPS库被引用167次,被EI收录33篇。出版专著一部《饱和土体中排桩被动隔振的积分方程法研究》。所提出的一系列理论和成果得到了国内外同行专家的高度评价和认可,项目负责人获全国优秀博士论文提名奖和上海市优秀博士论文奖,研究成果达到国内领先水平,部分研究成果达到国际领先水平。
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