网站旧版
实验室简介
研究方向
研究方向(三):地下空间与工程安全控制理论与技术
发布时间:2018-08-16   阅读量:123

围绕地下空间与地下工程,发展与完善隧道及地下工程设计理论与方法,系统研究施工期安全性能和运营期服役性能的关键科学问题,探究全寿命期性能演化规律与感控基础理论;发展数字地下空间与工程基础理论,深入开展地下空间低碳规划与防火安全、能源地下工程问题的研究。

(1)隧道及地下工程全寿命设计与性能演化理论
建立水、力、热作用下隧道及地下工程结构管片接缝非线性特性试验平台,提出隧道及地下工程结构全寿命性设计方法,研究地下结构材料的性能演化机理,发展地下结构服役性能的分析方法,探究地下结构物全寿命期性能演化规律与感控基础理论。研究隧道及地下结构病害发展机理、健康评估方法、检测技术、智慧感知技术和建养一体化方法,形成完整的运营养护理论体系。
 


图1 隧道及地下工程结构状态演化示意
 

图2 隧道纵横向大变形控制技术

 

(2)复杂条件下隧道围岩稳定理论与数值新方法
    研究三维非线性岩体破坏准则、特殊环境岩体结构及本构特性,典型THMC耦合环境的物理及数值模拟方法,特殊环境岩体工程的失效机制与控制方法。开发自动快速识别隧道掌子面几何力学信息的成套技术,研究地下结构破坏机理的试验与数值模拟方法,大力发展连续——非连续数值模拟方法,解决隧道的变形稳定性精细化分析问题,并在地下结构多场耦合方面进一步向能源应用领域拓展学科研究的范围。


图3 三维连续-非连续建模软件模块



(3)隧道及地下工程施工安全与风险控制理论
    提出隧道及地下工程微扰动施工技术,提出管节(片)—接缝非线性变形与防水性态分析方法,发展隧道及地下结构全过程动态分析与可靠度理论。建立隧道及地下工程风险管理平台,研究地下工程风险控制机制与理论。


图4 三维动态化分析方法与指标标准


 

(4)数字地下空间与工程理论体系及实践

    研究地下空间数字化基础理论,适合于我国城市的地下空间信息化模式,地下空间信息化数据标准,形成地下结构特征识别高精度快速检测成套技术,突破现有隧道病害检测精度不足、覆盖不全、人工识图的难题,形成城市地下基础设施全寿命安全状态快速采集与设备;开发地下空间信息化中的数字-数值一体化等关键技术,形成建养一体化全寿命周期内的基础设施智慧服务系统(iS3),建立地下空间信息化管理示范系统。


图5 智慧基础设施平台(iS3)

 

(5)城市地下空间低碳规划开发与防火安全
研究城市土地资源集约化利用的地下空间开发模式、评价模型和城市地下空间资源与其他地下资源的相互影响机理,提出面向城市可持续发展的地下空间集约化城市地下空间总体规划理论框架、重点地区地下空间控制性规划体系、深层地下空间开发利用模式、绿色地下空间发展模式,提出基于GIS、VR的地下空间规划技术,实现地下空间规划的数字化、可视化;研究“生态化节能型”城市地下空间开发技术,地下空间开发的政策和标准;开展隧道及地下空间火灾现场和室内试验、火灾场景和通风、基于数字化的疏散逃生计算方法,地下空间灾害安全运营、防灾与应急保障技术等研究。


图6 生态地下空间概念地下空间控制性详细规划成果展示

 

版权所有:同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室 地址:上海市四平路1239号 021-65984993

电子邮箱:Geolab@Tongji.Edu.Cn 技术支持:上海会策