由大連理工大學(xué)和南京水利科學(xué)研究院等單位完成的“高土石壩抗震設(shè)計(jì)理論研究與工程應(yīng)用”成果獲2012年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng).該項(xiàng)目針對(duì)筑壩粗粒土力學(xué)特性及本構(gòu)模型、高土石壩抗震分析與安全評(píng)價(jià)方法、土石壩地震破壞機(jī)理動(dòng)力模型試驗(yàn)技術(shù)、高土石壩抗震設(shè)計(jì)方法與加固技術(shù)等開(kāi)展了深入系統(tǒng)研究，取得了以下主要?jiǎng)?chuàng)新成果:

(1)提出了粗粒土多級(jí)位移測(cè)試和靜動(dòng)耦合三軸試驗(yàn)方法，揭示了粗粒土微小應(yīng)變條件下的動(dòng)力變形特性，研究了粗粒土變形過(guò)程中的顆粒破碎與能量關(guān)系，提出了能合理考慮粗粒土顆粒破碎規(guī)律的靜、動(dòng)力統(tǒng)一的彈塑性本構(gòu)模型.

(2)提出了高效的土石壩隨機(jī)地震反應(yīng)和永久變形分析方法，發(fā)展了土坡穩(wěn)定優(yōu)化算法，建立了土石壩DDA與FEM耦合分析方法，建議了高土石壩地震安全控制標(biāo)準(zhǔn)和極限抗震能力計(jì)算分析方法，自主研發(fā)了高效、多功能土石壩三維抗震分析軟件.

(3)提出了土石壩常規(guī)振動(dòng)臺(tái)和離心機(jī)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)方法，開(kāi)發(fā)了多項(xiàng)模型試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)，提出了土石壩破壞模式和判據(jù)、面板堆石壩的強(qiáng)震破壞特征、面板與墊層的脫空和錯(cuò)臺(tái)機(jī)理、先期地震對(duì)面板壩抵抗變形能力的影響規(guī)律.為驗(yàn)證理論分析方法、準(zhǔn)確評(píng)價(jià)土石壩的地震安全提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ).

(4)提出了強(qiáng)震區(qū)高土石壩抗震設(shè)計(jì)的基本要點(diǎn)，建議并驗(yàn)證了抗震加固方法及其有效性，采用集成創(chuàng)新的抗震措施首次成功應(yīng)用于實(shí)際工程.

研究成果應(yīng)用于我國(guó)吉林臺(tái)、瀑布溝、糯扎渡、雙江口、紫坪鋪等50多個(gè)高土石壩，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益.在國(guó)內(nèi)外重要期刊發(fā)表論文178篇，其中SCI和EI收錄99篇，授權(quán)軟件著作權(quán)6項(xiàng).