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研究方向

陆地交通地质灾害防治技术国家工程实验室从国家前瞻性重大需求出发,以解决三区(高烈度地区、山地灾害频发区、沿海台风及内陆强风区)两路(公路、铁路)重大灾害防治中的关键技术问题为主线,在已有技术储备和技术研发平台的基础上,扩展技术研发和试验能力(新建抗震工程试验中心),从行业关键共性技术、产品及装备、技术标准及指南、应用基础理论等四个层面进行任务细化寻求技术突破和创新,建成设备先进、功能完备的陆地交通工程防灾技术研发的科技创新平台。

国家工程实验室技术体系如图 1.1所示。


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1.1 国家工程实验室技术体系

针对交通土建工程灾害防治技术中亟待解决的关键科学技术问题,凝练出国家工程实验室的3个研究领域和10个技术发展方向,如图 1.2所示。


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1.2 研发领域及技术发展方向

在工程抗震领域,针对亟需解决的抗震关键技术问题,开展高烈度地区交通土建耐震结构体系及抗震设计技术、工程结构震害损伤评估与加固技术、交通土建工程减隔震新技术及新产品、交通生命线灾后快速抢修技术及装备研发等。

在风灾防治领域,主要的研发工作针对陆地交通系统中的土建设施和交通车辆两大对象展开,包括:结构风荷载、风致振动及振动控制关键技术,行车抗风安全性及防风措施关键技术和交通线路风灾监测、评估及预警关键技术等。

在山地灾害防治领域,建立我国山地灾害频发区铁路公路山地灾害防治技术体系,包括:山地灾害频发区的高等级铁路公路勘察选线设计技术,线路工程山地灾害防治技术和运营减灾管理技术等。

各项关键技术的研发方向如下:

(1)高烈度地区交通土建耐震结构体系及抗震设计技术

强震下桥梁损伤演化过程、耐震结构型式、性能设计方法;隧道围岩及衬砌损伤演化过程、抗震性能设计方法、抗震衬砌结构型态和构造型式、隧道关键设防段抗减震措施;强震下高陡边坡支护结构破坏模式、支护结构抗震结构型式、三级设防准则及基于强度和位移的双重控制标准及设计方法。

(2)工程结构震害损伤评估与加固技术

高烈度地区桥梁、隧道、边坡支护结构的抗震能力评估与损伤评估等;桥梁、隧道、边坡支护结构的加固补强技术等;结合桥梁类型和材料分别研发桥梁上部结构和下部结构的加固方法,隧道围岩和衬砌的加固方法,边坡支护结构(锚固结构)的加固方法。

(3)交通土建工程减隔震新技术及新产品

研究工程结构减隔震装置的设计方法,制订生产安装工艺、制造试验规程;开发适用于减隔震装置的新型阻尼材料;开发性能优良、质量可靠的新型减隔震产品;研发集减隔震设计、生产、安装于一体的成套技术。

(4)交通生命线灾后快速修复技术及装备研发

桥梁结构的快速修复抢通技术及系列制式装备;隧道围岩及关键设防段快速修复技术及装备;适应于山区地形地貌特点的高陡边坡支护结构快速修复装备。

(5)结构风荷载、风致振动及振动控制关键技术

复杂地形地貌区风特性的确定方法;大跨度桥梁和大跨空间结构风荷载的时空分布及精细化风致振动分析方法;复杂交通土建结构风洞试验技术;交通土建结构抗风安全性评价方法及抗风设计方法;风振控制的结构措施、气动措施、机械措施及复合措施;数值风洞仿真模拟技术。

(6)行车抗风安全性及防风措施关键技术

复杂风环境条件下不同类型高速运动车辆的动态风荷载;强风—高速车辆—大跨度桥梁(线路)耦合振动;强风、高速车辆、高路堤、隧道的相互作用;车辆与线周构筑物的相互气动影响;强风条件下不同类型车辆抗风安全性的评价准则;挡风墙及风屏障技术。

(7)交通线路风灾监测、评估及预警关键技术

线周风速观测布网技术;复杂环境条件下多气象要素观测、传输、存储、检索并实时分析处理技术;面向车辆运行安全性的风灾预警指标体系及限值。

(8)山地灾害频发区高等级公路铁路勘察选线设计技术

独特地质构造单元的地质勘察技术;艰险山区遥感勘测技术;山地灾害频发区选线原则与定线技术;高烈度地震区选线原则与定线技术。

(9)山地灾害频发区线路工程山地灾害防治技术

公路铁路山地灾害防治工程规划和设计技术;公路铁路山地灾害治理新模式与工程新结构;高地震烈度山区地震诱发山地灾害防治技术。

(10)山地灾害频发区运营减灾管理技术

基于GPS与合成孔径雷达干涉技术的长大干线形变监测系统;山区线路防洪安全警戒体系理论与技术;公路、铁路运营减灾信息开发系统;公路铁路抢险救援辅助决策系统。