同济大学土木工程防灾国家重点试验室.DOC

PAGE PAGE 4 土木工程防灾国家重点实验室开放课题申请指南 (2016年) 土木工程防灾国家重点实验室依托同济大学，主要从事土木工程防灾领域的基础研究和应用基础研究，为解决我国重大土木工程中关键科技问题提供技术支持。 为了充分发挥国家重点实验室科研平台的作用，促进科研合作和学术交流，土木工程防灾国家重点实验室本着“开放、竞争、合作”的运行机制设立开放课题，支持与本重点实验室目前主要研究方向相关的基础研究项目，并鼓励应用基础和交叉学术研究。 一、2016年重点实验室开放课题征选内容如下： 课题1：复合材料人防防护门结构轻量化设计理论研究 联系教授：朱合华 研究内容： 人防门结构通常采用钢筋混凝土和钢结构，结构笨重。复合材料技术的发展使复合材料人防防护门结构的研制成为可能，并有望在保持额定功能的条件下，大幅降低结构重量。本课题拟通过在人防防护门中引入碳纤维复合材料，设计新型复合材料防护门结构 具体要求： 设计新型复合材料人防防护门，满足核六级荷载要求，结构较传统人防防护门减重50%以上。 在设计基础上，制造新型复合材料人防防护门。通过爆炸试验研究，揭示新型人防防护门在模拟核爆炸荷载作用下的动力响应特征及结构可能的破坏模式。 通过理论研究，建立复合材料人防防护门结构抗爆动力学分析理论，基于该理论对门扇加筋结构进行优化设计。 分析复合材料设计带来的结构反弹效性及评估该反弹效应对门体闭锁装置的影响。 课题2：高强钢材高温蠕变模型及其对轴压构件抗火承载力的影响 联系教授： 李国强 研究内容： 高强钢在工程结构中的应用可节省钢材，达到节能减排、绿色环保的目的。然而，对于强度超过400MPa的高强钢，其高温强度退化程度比普通强度结构钢更严重，高温下的蠕变及其对构件高温承载力的影响可能更大。目前国内外对高强钢材高温蠕变的研究很少，本课题将揭示高强钢材高温蠕变规律，并考虑高温蠕变对高强钢轴压构件抗火性能的影响。 具体要求： 揭示Q460、Q550、Q690钢材高温蠕变规律； 建立Q460、Q550、Q690钢材高温蠕变模型； 提出考虑高温蠕变的高强钢轴压柱抗火极限承载力计算方法。 课题3：空间差动效应下长隧道非一致地震响应机制研究 联系教授：袁 勇 研究内容： 随着国家基础设施建设的推进，我国地下工程涌现出越来越多的长隧道（长度1公里），甚至超长隧道（长度10公里）。这些规模空前的长隧道构造复杂、交通运输频繁、安全隐患不易发现且修复难度大的特征，使得地下工程安全性问题日益突出，尤其我国是典型多地震国家，长隧道结构的抗震安全性理应成为最关注的问题之一。 地震时从震源释放出来的能量以地震波的形式传播至地表，而地表各点接收到的地震波是经由不同的路径、不同的地质条件到达的，由于长隧道结构通常都延伸数公里长的距离，沿线的地形地质条件发生很复杂的变化，因而地震波在隧道纵向各点引起的振动也存在一定的差异。以往对长隧道结构抗震研究集中于一致地震动输入，不考虑地震动的空间变化性。但对于延伸数公里的长隧道结构，行波效应等因素引起的地面运动非一致变化对结构地震反应却有很大影响。因此，根据长隧道结构的自身特点，深入研究空间差动效应下长隧道非一致地震响应机制，对我国地下结构抗震理论的发展和完善具有重大的理论价值和工程意义。 具体要求： 长隧道非一致地震动输入方法研究，包括考虑地震动空间非一致性的有效波动输入方法，非一致地震动输入参数场及其基本特征，模拟地震动的生成理论与数值再现； 长隧道结构非一致地震响应分析研究，包括结构失效全过程动力行为的数值模型，动力分析方法，地震灾变机制等； 长隧道结构非一致地震响应分析方法的试验验证； 长隧道结构非一致地震激励下的抗震减震设计方法研究，包括抗震设防准则，抗震减震分析方法，抗震减震设计措施等 课题4：强震诱发钢结构延性断裂的跨尺度转换 联系教授：陈以一 研究内容： 钢结构在强震下的失效模式常表现出延性断裂的特征，材料断裂理论中小范围屈服的经典假设已不能适用于地震作用引起的钢结构大范围屈服问题，因而需要深入理解在材料、构件、节点和大型结构等不同尺度下的延性断裂机理；考虑结构构造和塑性变形所导致的裂纹端塑性约束损失，对材料断裂韧性进行约束修正；建立材料的抗断裂性能和结构抗拉/抗弯等宏观受力特性之间的量化关系。本课题的目标是建立一套新的延性断裂在钢材和钢结构中跨尺度转换的基本框架，并对其在单调、低周往复及超低周往复荷载下的适用性进行论证，同时研发一种基于试验和数值混合模拟对钢结构断裂阻力进行预测的方法。 具体要求： 延性断裂在钢材、钢构件和节点、以及大型钢结构中的多尺度分析，建立材料抗断裂强度与节点/结构受力状态之间的量化关系； 研发新的钢结构典型节点抗断裂阻力试验方法，建立材料抗断裂阻力曲线（J-R）、节点抗断裂曲线及其