随着高坝建设的发展，坝高已经超过300m，在如此高的水压荷载和强烈地震共同作用下，地基中的断层等地质构造与坝体的各种构造在强烈地震过程中，可能会出现张开闭合等现象，高拱坝与地基的材料可能进入非线性状态，甚至会出现不同程度的开裂。为充分了解高拱坝的失效模式与破坏机理，科学合理地评价高拱坝真实的抗震安全度，急需对高拱坝在强烈地震荷载作用下的灾变机理和破损全过程开展研究。本项目主要研究高拱坝在强震作用下的灾变机理与破损全过程。通过混凝土试验与分析研究混凝土的动力特性和本构关系；通过岩体及结构面的动力试验研究坝基动力特性与强度；基于小变形理论建立考虑多种复杂因素的高拱坝真实性态模拟模型，研究高拱坝的开裂破坏及加固机理；基于大变形建立高拱坝的破坏模型，研究高拱坝的溃坝机理；并通过模型试验对成果进行验证；得到各种主要影响因素对高拱坝应力变形状态的影响，为建立高拱坝的设计理论与分析方法奠定基础。

本项目通过三年的研究工作，已完成项目计划内容，并取得了一系列研究成果。 本项目从汶川地震收集的山岭隧道震害资料出发，统计分析了汶川地震中山岭隧道的震害资料，提出了山岭隧道抗震风险层次分析模型，深入调查了受损隧道的地质构造情况，研究了跨断层隧道的震害特征，并系统描述了跨断层隧道的震害形态。 通过断层活动与地震耦合作用下隧道—断层体系的灾变机理研究，提出了采用损伤指标和能量指标分析隧道—断层体系的非线性反应，建立起基于损伤指标和能量指标的隧道—断层体系的安全性评价体系。并提出了在隧道断层处设置结构构造的措施。 根据穿越活动断层隧道的地震动力响应特性，分析了不同影响因素下隧道纵向抗震设防长度，数值模拟结合振动台试验，提出了分级量化指标。根据震害调查分析及模拟结果，对断层区隧道的抗震设防进行了分段，根据不同位置制定了不同的对策措施，并且通过现场测试验证，修改完善了设防体系，最终提出了跨断层隧道抗震设防应用性设计参数。 发表学术论文10篇，其中SCI收录2篇，EI收录7篇，部分研究成果发表在《Soil Dynamics and Earthquake Engineering》（SCI收录）、《Disaster Advances》（SCI收录）、《中南大学学报（自然科学版）》(EI收录)、计算力学学报学报(EI收录)、土木工程学报(EI收录)及《现代隧道技术》(EI收录)等国内外期刊上。另外，发表学术专著一部，并获得大连市人民政府资助出版。 2100433B

本课题面向固定式海洋石油平台的抗震工程，系统开展强震作用下导管架平台结构的动力倒塌分析方法、平台动力灾变过程模拟技术以及结构抗震鲁棒性评价与损伤控制方法的研究。试图揭示罕遇地震下海洋导管架平台结构的动力灾变机理，明确倒塌过程中平台失效路径传递与变化规律，探讨结构内力重分布机制及平台倒塌模式；致力于发展地震载荷下导管架平台灾变全过程的高效数值模拟技术，实现平台倒塌全过程的可视化；研究海洋平台结构鲁棒性的定量评价方法以及平台倒塌破坏模式的控制技术，对平台结构进行性能优化，使其整体倒塌失效模式具有可预见性与可控性，降低其倒塌失效的概率与失效后果。本课题研究将推动海洋工程结构地震环境下抗倒塌设计理论与方法的发展，为我国海洋平台结构的抗震设计与安全运行提供理论与技术支持，降低震区海域海洋油气开采的风险性，具有良好的学术价值与工程应用前景。

针对高拱坝在快速施工与建设管理中存在的关键科学问题，重点研究综合考虑温度控制、施工导流、结构型式、机械设备和浇筑能力等复杂约束条件下高拱坝的施工特征、施工系统分解协调全局优化理论、施工全过程动态仿真与优化理论以及施工动态实时控制理论。采用面向时间仿真和面向对象仿真相结合的思路，开展高拱坝施工过程与温度应力耦合仿真计算分析研究；针对高拱坝施工过程的不确定性和经验性强等特征，开展智能动态仿真与自适应动 2100433B