主要研究方向-土木工程防灾国家创新研究群体.doc

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1、1.工程结构抗震及振动控制各类建筑结构,特种结构,各类设备支架点在地震作用下的动力分析与设计理论,高层建筑结构的抗震控制研究及应用(包括结构的主动控制,被动控制,混合控制和半主动控制).2.钢筋混凝土结构基本理论及应用钢筋混凝土结构非线性有限元分析,各类新型混凝土结构体系的开发与研究,钢筋混凝土结构的分析与设计理论研究与应用.3.高层建筑结构分析与设计理论钢筋混凝土超高层建筑抗震分析与抗震试验研究,组合结构(钢管混凝土结构,劲性钢筋混凝土结构)的抗震分析与设计理论,钢筋混凝土筒体结构的延性研究与非线性分析理论与应用.4.结构

2、检测与加固的新技术新方法研究各类工程结构的检测与分析评估理论和方法,用新型材料加固现有结构的分析方法,重大工程结构的检测与加固实例研究.5.重大工程的安全监控研究与应用重大工程的安全监控中的数据分析方法研究,重大工程的安全性评估理论与方法,重大工程的安全监控系统的实现及典型实例研究.6.核电设备及厂房系统的抗震研究核反应堆本体及各类附属设备的抗震分析与设计理论,核电设备的楼层反应谱分析,核电设备厂房的抗震研究,主厂房及核电设备与地基的相互作用研究.7.结构抗震试验技术研究与应用结构抗震模型试验的相似理论研究,结构拟动力试验方

3、法研究,结构抗震试验中的数据分析方法研究,典型重大工程的实验实例分析.创新群体吕西林小组2004～2006年研究进展1．结构与地基的动力相互作用研究方面，取得了下列研究进展：1).通过模拟地震振动台试验，考察了土－结构相互作用体系中不同软基土在地震激励下超孔隙水压力的变化特性，以及重复加载过程中的影响，探讨了地震动力下不同地基土的超孔隙水压力变化机理；2).在较大频响范围内，通过实测加速度传递函数和ANSYS有限元分析，对一个1:10的土—桩基－结构振动台试验模型在动力过程中的模态变化规律进行了考察。分析了软基土－结构相互作

4、用体系中软基对上部结构动力特性的影响，得出了在土、结构相对动刚度比足够小时，软基土－结构相互作用体系的动力特性，具有一阶模态化的发展趋向；3).在试验研究基础上，提出了软基土－结构相互作用体系的一个广义简化动力计算模型，得出了模型参数的反演算法，同时以试验土－结构相互作用体系为例，给出了简化计算模型下的物理参数结果，并讨论了其合理性。4).推导出了平面二维单向、双向无限元单元计算公式，提出了几种不仅能与平面4节点、8节点、空间8节点、20节点有限单元耦合，而且还能与周围的单向及多向无限元保持位移协调的静态二维、三维全匹配型无

5、限映射单元，可实现对无限体的全域不遗漏计算，其单元网格亦可根据需要进行任意规则或不规则划分，可用于半无限地基上的受力经典问题数值分析、土—弹性基础板(筏)相互作用分析以及承受轴、剪、弯等荷载作用形式的单(群)桩—土静力反应计算，为后续的动力分析打下基础；5).在无限单元静态分析的基础上，进一步提出了土—基础相互作用动态分析方法，导出了具有不同波动组合位移衰减型式的二维、三维谐振无限元，在桩基静态分析的基础上，进一步建立了土—桩基础相互作用动态分析模型，并将其应用到单、群桩的动力计算中；6).研究了考虑SSI效应三维结构体系的

6、简化动力有限元数值分析，可在不对上部结构作过多简化的情况下直接进行时程分析，有益于工程实际应用。采用通用有限元程序ANSYS，针对上海地区土—箱基一高层建筑结构进行了三维有限元分析，研究了土体边界位置、土性、基础埋深、基础形式以及上部结构刚度等参数对动力相互作用体系的动力特性及地震反应的影响。2．在建筑结构的地震破坏和倒塌过程模拟方面取得了下列研究进展：1).进行了高轴压比框架柱恢复力模型试验研究，在7个钢筋混凝土框架柱试件的低周反复荷载试验的基础上，建立了能够考虑柱轴压比参数对滞回特性影响的框架柱剪力—侧移恢复力模型。进行

7、了转换大梁与剪力墙暗柱节点低周反复荷载试验和框架节点反复荷载下的受力性能试验研究，为建立相关的恢复力模型提供了试验依据。2).在梁柱单元、单片墙单元的基础上提出了一种筒体墙单元，该单元考虑了材料非线性，并采用较为精确的方法考虑了结构的二阶效应，并将此单元应用于高层混凝土结构推覆分析中。理论与试验结果对比分析表明，该筒体墙单元具有精度高、计算稳定和自由度少等特点，为复杂体型高层结构的弹塑性分析提供了高效的模型。3).进行了延性需求谱和弹塑性位移反应谱及其应用的研究，对四种场地类别上的641条地震记录以特征周期为界，划分为12组

8、，进行了大量单自由体系的弹塑性时程分析，建立了延性需求谱计算公式及有关参数，最后结合规范的弹性反应谱构建了弹塑性位移反应谱，为结构弹塑性位移反应的求解提供了简化计算方法，为基于性态的抗震设计提供了基础。4).提出了矩形钢管混凝土各组成材料的等效单轴应力-应变滞回本构模型，其中钢模型考虑了钢