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地基基础与上部结构协同作用研究科研团队

【来源: | 发布日期:2018-01-22 】    浏览数 :  

一、团队基本情况

“地基基础与上部结构协同作用研究科研团队”主要研究领域为结构工程、岩土工程和地震工程等相关学科交叉问题,主要研究方向为:

1、基于振动的桩承框架结构上下部损伤共同识别研究;

2、基于周期结构理论的箱型隔震基础研究;

3、基于周期性桩屏障的建筑结构隔振研究;

4、地震作用下液化场地中土-桩-渡槽结构动力相互作用研究。

二、团队主攻方向研究内容

1基于振动的桩承框架结构上下部损伤共同识别研究

迄今为止,已有的基于振动的框架结构损伤识别方法都是在刚性基底假定下提出的,未考虑下部地基和基础对框架结构损伤识别方法效果的影响,而地基-基础-结构的相互作用(SSI 效应)会使得结构体系的动力特性和动力响应与刚性基础假定下的结构动力特性和动力响应产生较大差别,其势必会影响基于振动的结构损伤识别效果。另外,现有的框架结构损伤识别方法对其隐蔽部分的基础构件损伤无能为力。本研究拟对基础形式为桩基础的框架结构,提出两种基于振动的上下部结构损伤共同识别的两阶段方法,旨在为实际带桩基础框架结构上下部结构损伤识别提供有效的检测途径,并为其他基础形式和结构体系的工程结构损伤检测研究提供参考。

本方向主要从以下几方面进行研究:

(1)基于小波变换和高效模态应变能的桩承框架结构两阶段损伤识别方法和基于曲率模态和支持向量机的的桩承框架结构两阶段损伤识别方法的构建及识别程序编制;

(2)损伤识别方法识别效果及鲁棒性的数值计算研究;

(3)损伤识别方法识别效果及鲁棒性的试验研究。

2、基于周期结构理论的箱型隔震基础研究

周期基础隔震理念的提出将固体物理中声子晶体的频率带隙特性研究成果引入到结构减隔震领域中,近年来国内外研究已取得一些初步的成果,也是富有创新性的,为结构隔震方法提供了新的思路,也为减轻结构震害提供了一种有希望的途径。对于周期基础隔震的理论和试验研究尚有很多工作值得开展。本研究拟提出一种底板由一维有限层状周期结构构成,墙体由改进的二维有限周期结构构成的具有三维隔震效果的箱型隔震基础,并对其频率衰减域和隔震效果进行数值分析研究。同时,对箱型隔震基础的底板构件和墙体构件进行静力承载试验,获得构件的承载力和变形特性。

本方向主要从以下几方面进行研究:

(1)一维无限层状周期结构及二维无限周期结构频率带隙特性研究;

(2)一维有限层状周期结构及二维有限周期结构频率衰减域研究;

(3)箱型隔震基础频率衰减域数值计算研究;

(4)箱型隔震基础对结构隔震效果数值计算研究;

(5)箱型隔震基础构件静力承载试验研究。

3、基于周期性桩屏障的建筑结构隔振研究

城市道路中的大型车辆、高铁、地铁、工程打桩施工、工程爆破等引起的环境振动会沿地基传播到周边建筑使其产生振动,该振动不仅会使建筑内人员等产生不舒适感,严重的则可能使建筑结构发生破坏。近年来,声子晶体的概念被提出,周期性排列的声子晶体具有频率带隙特性,能够阻止在其频率带隙范围内的弹性波能量的输入,从而起到隔振的作用。周期性排列的多排桩和地基土构成的有限范围的周期性复合体具有类似于声子晶体的频率带隙特性,可以用于环境振动引起的结构振动控制。已有研究已取得一些成果,但尚未考虑土层分层、土层参数、多排桩设置位置、振源深度及荷载移动特性等对多排桩隔振效果的影响,且未研究周期性多排桩屏障对实际建筑结构的隔振效果,因此有必要对周期性排桩屏障对环境振动引起的结构隔振效果做进一步的研究。

本方向主要从以下几方面进行研究:

(1)桩和地基土构成的无限和有限二维周期结构频率带隙特性的计算方法和参数影响研究;

(2)移动荷载作用下分层地基中周期性排桩屏障对周边建筑结构的隔振效果的数值计算研究;

4、地震作用下液化场地中土-桩-渡槽结构动力相互作用研究

目前,对于地震作用下考虑土-桩-渡槽结构动力相互作用的研究主要是针对一般场地条件开展的研究,对强震下液化场地中土-桩-渡槽结构地震响应规律及计算方法的研究尚未开展。本研究拟对液化场地中土-桩-梁式渡槽结构的横槽向地震响应的规律、数值计算方法和参数影响规律等进行研究。

本方向主要从以下几方面进行研究:

(1)饱和砂土统一本构模型的参数测定和有效性验证;

(2)单墩无水情况梁式渡槽结构振动台模型试验;

(3)梁式渡槽结构横槽向地震响应数值计算模型建立及有效性验证;

(4)相关参数(如槽内水深、槽墩高度、液化土层厚度、液化土层相对密实度、地震波频谱等)对梁式渡槽结构横槽向地震响应的影响规律数值计算研究。

三、团队带头人和核心成员简介

周振纲,男,讲师,博士,土木工程专业教师

2003年~2007年,就读于湖南大学土木工程专业,获学士学位;

2007年~2009年,就读于湖南大学结构工程专业,获硕士学位;

2009年~2014年,就读于湖南大学结构工程专业,获博士学位;

2015年3月~至今,在嘉兴学院建筑工程学院工作。

发表核心期刊论文4篇,其中1篇EI收录。

主持和参与的科研项目和工程项目如下:

1、主持浙江省教育厅一般科研项目1项:基于振动的桩承框架结构损伤识别方法研究(项目编号Y201635213),在研;

2、参与“十一五”国家科技支撑计划项目:大流量预应力渡槽设计和施工技术研究(项目编号:2006BAB04A05),已结题。


李刚,男,副教授,博士,土木工程专业教师

1988年~1992年,就读于长沙铁道学院工业与民用建筑专业,获学士学位;

1996年~1999年,就读于华南理工大学结构工程专业,获硕士学位;

2001年~2004年,就读于浙江大学结构工程专业,获博士学位;

2004年~至今,在嘉兴学院建筑工程学院工作。

发表核心期刊论文3篇,其中2篇EI收录。

主持和参与的科研项目和工程项目如下:

1、  参与国防部总装预研项目:大型可展天线技术(项目编号:41321070201),已结题;

2、  参与国防部总装预研项目:杆状构架式展开机构研究(项目编号:413200301),已结题;

 

吕秀杰,女,副教授,硕士,土木工程专业教师

1991年~1995年,就读于武汉水利水电大学港口航道及治河工程专业,获学士学位;

2001年~2006年,就读于浙江大学土木工程专业,获硕士学位;

1996年~至今,在嘉兴学院建筑工程学院工作。

发表核心期刊论文4篇,其中2篇EI收录。

主持和参与的科研项目和工程项目如下:

1、  主持浙江省嘉兴市科技人才计划专项,软土路基工后沉降预测模型的研究与应用(项目编号:2009BY7002),已结题;

2、  参与浙江省地质勘查局项目:嘉兴市主要地基土工程性能和桩基承载力研究(浙地勘发[2002]133号文),已结题;

四、团队形成的背景和支撑条件

地基基础与上部结构协同作用研究科研团队形成的背景和支撑条件如下:

(1)团队成员研究方向及内容相近或具有互补性;

(2)团队组成基本合理,可确保团队课题研究中理论、数值模拟及试验实施等工作的顺利开展;

3)团队依托的土木工程系,拥有结构试验室、工程力学实验室、土力学实验室和建筑材料室等实验室,实验室所拥有的软件和硬件为团队研究提供了一些基本的工作条件。