坡面地質動力災害柔性防護結構理論、技術及應用
本項目發展了柔性防護系統性能設計與提升技術,建立了“力平衡+”設計方法,開發了首套自主知識產權的商業化設計軟件,發展了多元化的防護產品技術,與歐洲現有技術相比,最大防護性能提升4.5倍。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
柔性防護結構在坡面地質災害作用下將經歷大滑移、大變形等運動特征,在力學上屬于強沖擊作用下高度非線性動力問題,理論求解難度大。團隊系統研究了坡面地質動力災害柔性防護結構理論、技術及應用,取得了下列創新性成果:構建了防護網系統的多柔體非線性動力學模型,發展了柔性防護系統非連續動力學計算理論,可實現多元化柔性防護系統產品的性能精確預測與解析:研究了柔性防護系統關鍵結構部件的環境腐蝕損傷力學行為及系統性能劣化評價方法,揭示了網片累積損傷演化規律,為柔性防護系統動力損傷后的剩余承載力評價 系統運維階段的生命評估、可靠性評價提供基礎;構建了多場、多尺度、多介質耦合動力學模型,實現了對泥石流、水石流、碎屑流柔性攔截動力學過程模擬;提出了綜合“空間+時間”的4D柔性防護理論。
發展了柔性防護系統性能設計與提升技術,建立了“力平衡+”設計方法,開發了首套自主知識產權的商業化設計軟件,發展了多元化的防護產品技術,與歐洲現有技術相比,最大防護性能提升4.5倍。
研發了成套柔性防護結構足尺沖擊試驗裝備,在試驗能力、試驗尺度、試驗精度等三個方面實現全面超越;建立了標準化試驗測試技術與方法,包括部件及系統試驗與性能評價方法;提出了差異化設防目標和系統設計分級準則,相關成果入編兩部行業標準,建立起覆蓋產品、檢驗試驗及工程建設全鏈條的柔性防護技術國家標準體系,相比歐洲目前的產品技術標準領先1代;開展了多項標尺性試驗,累計試驗次數超過300次,是歐洲該領域標志性試驗的3倍,積累了大量的原始試驗數據,與歐洲70年的技術發展相比,支撐了中國在該領域十年內實現理論、技術與產品研發的彎道超車。
西南交通大學
2022-09-13