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結構工程科技創新團隊

 

針對結構工程中力學及相關問題,本團隊以土木工程學科中的若幹問題計算爲主線,形成了有特色性的研究方向,建立和發展在辛空間裏的辛求解體系,與相關學科和學科分支交叉,應用于靜力、動力、斷裂和流體等問題的求解,發展了一套相應的數值方法;充分發揮擬建設團隊現有人才的專長,整合原先較爲分散的研究力量,從現代科學技術的發展趨勢和本學科在工程中發揮的作用著手,形成團隊的研究特色。

在重視基礎理論和應用研究的同時,以工程科學數值計算和仿真模擬爲主要研究方向,探索多場耦合的數值建模和模擬,以及特殊環境對工程結構物的影響和工程結構物的力學行爲,深化本學科的內涵, 擴大本學科的外延, 加強研究基礎科學和經濟建設中與本學科相關的共性的、關鍵的力學和科學計算問題,以及與有關學科的交叉問題。

基于基礎力學中的混合變分原理、哈密爾頓(Hamilton)原理與現代控制論中的狀態空間理論,在複雜結構力學分析中建立一種新型的計算方法─有限元狀態空間法,使計算結構力學、現代控制論和狀態空間理論多門學科交叉、滲透共同發展。並爲超高層與大跨度結構等複雜結構,如上部結構與地基的動力耦合作用,複雜地基、結構非線性、地震動多輸入與多輸出等前沿科學技術問題提供應用基礎理論。

根據不同地基土的力學性態,建立多種地基模型的厚地基板彎曲理論和與上部結構相互作用的狀態空間動力響應。針對超高層大樓的厚地基板受力特性,提出複合材料夾層地基板的應用設想和計算模式。

將狀態空間法與變分法、有限元法相結合,提出平面形狀不規則的地基板和超高層結構動力時程響應問題等實用設計方法,可進一步發揮狀態空間法求解問題未知量少,以及有限元法求解問題靈活性等優點。

應用子結構概念,考慮地基、基礎與上部結構相互影響,通過狀態轉移矩陣,建立三維系統的狀態空間描述,形成上部結構與地基基礎靜力和動力耦合作用的分析理論。通過可視化技術處理大量的科學計算數據,動態、形象、直觀地監控地震動的結構動力學行爲,及時對某些複雜現象做出科學的解讀、判斷與決策。

主要實驗設備有八通道液壓伺服系統,靜態強度測量系統,動態強度測量系統,結構振動測量系統,結構振動激勵系統,數據處理與分析系統。主要包括UCAM-10A通用數據采集器,DPM-8H動態應變儀,RPT-770A磁帶機,DAA-110A數據分析儀(配有CDA-56A動態應變放大模塊,CCA-56ACCA-1A壓電型加速度放大模塊,CTA-56A溫度放大模塊);日本小野測器生産的CF-350FFT分析儀,CX-335彩色繪圖儀,LA-500精密聲級計;美國PCB公司GK-291C系列的沖擊錘,並配有各種高精度傳感器等及其配套設備。這些儀器可以爲機械制造、汽車制造中的大型複雜工業裝備、建築行業中的地基和建築物的結構強度、振動、疲勞、斷裂、噪聲、樁基質量檢測等提供先進的實驗力學研究手段。MTS 810 十噸材料試驗機。

團隊帶頭人:丁克偉教授

成員:張偉林教授,宣以瓊教授,吳德義教授,雷慶關教授,孫強教授,何夕平教授,劉安中教授,崔建華副教授。

 

 

 

 

 

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