高土石坝抗震设计理论研究与工程应用——获2012年度国家科技进步二等奖

由大连理工大学和南京水利科学研究院等单位完成的“高土石坝抗震设计理论研究与工程应用”成果获2012年度国家科技进步二等奖.该项目针对筑坝粗粒土力学特性及本构模型、高土石坝抗震分析与安全评价方法、土石坝地震破坏机理动力模型试验技术、高土石坝抗震设计方法与加固技术等开展了深入系统研究，取得了以下主要创新成果:

(1)提出了粗粒土多级位移测试和静动耦合三轴试验方法，揭示了粗粒土微小应变条件下的动力变形特性，研究了粗粒土变形过程中的颗粒破碎与能量关系，提出了能合理考虑粗粒土颗粒破碎规律的静、动力统一的弹塑性本构模型.

(2)提出了高效的土石坝随机地震反应和永久变形分析方法，发展了土坡稳定优化算法，建立了土石坝DDA与FEM耦合分析方法，建议了高土石坝地震安全控制标准和极限抗震能力计算分析方法，自主研发了高效、多功能土石坝三维抗震分析软件.

(3)提出了土石坝常规振动台和离心机振动台试验方法，开发了多项模型试验测试技术，提出了土石坝破坏模式和判据、面板堆石坝的强震破坏特征、面板与垫层的脱空和错台机理、先期地震对面板坝抵抗变形能力的影响规律.为验证理论分析方法、准确评价土石坝的地震安全提供了实验基础.

(4)提出了强震区高土石坝抗震设计的基本要点，建议并验证了抗震加固方法及其有效性，采用集成创新的抗震措施首次成功应用于实际工程.

研究成果应用于我国吉林台、瀑布沟、糯扎渡、双江口、紫坪铺等50多个高土石坝，取得了显著的经济效益.在国内外重要期刊发表论文178篇，其中SCI和EI收录99篇，授权软件著作权6项.