本项目针对我国广大地震液化地区的抗震防灾需求,采用光滑粒子流体动力学方法(简称SPH方法)进行土体液化流动的计算模拟研究。首先基于非牛顿流体本构模型,开展了SPH计算模拟的基础算法研究,解决了液化土体大变形流动数值模拟的关键问题,编制了GeoSPH数值计算程序(软件著作权登记号2011SR018436);自主研发了砂土液化流动的模型试验系统(发明专利公开号CN102024370A),进行了液化砂土大变形流动的试验研究,为数值模拟提供了数据支持;结合流体动力学典型问题和液化砂土流动试验研究,验证和校正了SPH数值模型;最终建立了正确、有效的地震液化土体流动SPH数值模拟方法。本项目研究成果完善了地震液化分析理论,有力推动了先进高性能计算方法在工程地质领域的应用与创新,具有重要的理论价值和工程应用前景。已发表SCI 收录论文7篇,SCI 源刊3 篇(待收录),充分体现了本研究成果的国际认可度。有关技术已在《北川国家地震遗址博物馆策划与整体方案设计》中得到应用,为灾后重建规划设计与防灾安全提供了重要理论依据和技术保障,并获得全国优秀城乡规划设计(灾后重建规划)一等奖(2010)。
英文主题词seismic liquefaction; soil flow; numerical simulation; hydrodynamics; SPH method