田志敏的研究方向

如题所述

第1个回答  2016-06-05

防护工程新型复合结构及抗爆特性
新材料及其复合结构是地下抗爆结构的重要研究方向之一,也是当前国际上军事、航天、核能动力等高新技术领域的研究热点与发展方向。多年来一直从事这方面的研究,先后进行了聚氨酯泡沫材料及其复合结构、泡沐混凝土材料和钢板混凝土复合结构等的抗爆性能研究,取得了许多研究成果,并获得国家与军队的科技进步奖励。在该方向上正从事以下几方面的研究工作:
1) 超高强混凝土及其复合结构在冲击荷载作用下的性能;
2) 超高强混凝土复合结构在爆炸荷载作用下的破坏机理及其动力学模型;
3) 地下复合结构与岩土介质的动力相互作用;
4) 聚氨酯泡沫材料及其复合结构的应用。
特点:
超高强混凝土及其复合结构在冲击荷载作用下的性能在国内属创新研究发展方向,将复合结构用于抗爆结构和冲击隔震的研究具有广阔的研究发展前景。
意义:
在爆炸产生的高强冲击波作用下,地下工程面临严重的毁灭性威胁,需要解决四个大方面的技术难题:(A)工程结构的高承载力技术;(B)工程内部强烈爆炸震动的隔震技术;(C)工程的口部防破坏技术;(D)工程的防电磁脉冲破坏技术。前三项技术的解决很大程度上依赖于新材料及其复合结构的研究开发。新材料及其复合结构的在地下工程中的应用利于提高工事的抗力和改善工程的抗爆震性能,并由此产生重大的经济和军事效益。
建筑物对爆炸破坏的防护技术
建筑物对爆炸的防护技术与城市防灾减灾工作密切相关,是土木工程防灾减灾的重要研究领域。将爆炸防护技术用于重要公共建筑领域的基本目的是减小爆炸对建筑物造成的危害,保护国家财产和人民的生命安全,保障遭受恐怖爆炸袭击后的应急救援工作顺利实施。建筑物对爆炸的防护技术是当今世界各国特别是美国、以色列、英国和澳大利亚等深受恐怖爆炸袭击危害国家的研究热点,我国对此的研究工作也愈益受到重视。如今田志敏一直从事这方面的跟综研究。他在该方向上的研究工作主要包括以下几方面:
1) 建筑物遭受恐怖爆炸后的毁伤评估方法及计算机模拟研究;
2) 重要建筑物的抗震与抗爆性能比较研究;
3) 建筑物遭受爆炸后救援与恢复行动的工程决策与支持系统研究;
4) 防护建筑物遭受恐怖爆炸后的渐进坍塌破坏技术研究;
5) 政府办公和重要公共建筑物对爆炸飞片和冲击波的防护技术研究;
6) 生命线工程抗恐怖爆炸破坏的工程技术措施研究;
7) 兼顾抗风与抗震的民用建筑结构抗爆设计方法研究;
8) 民用建筑的抗爆设计规程研究。
9) 军队防护工程技术向民用建筑转化的可行性研究;
特点:
建筑物对爆炸破坏的防护技术研究涉及的领域较多,具有军民两用、基础研究和应用研究相结合的特点;爆炸对建筑物的破坏效应需要研究材料在高速和高压作用下的性能、结构的损伤破坏机制等力学问题,具有重要的创新研究特色。
意义:
恐怖爆炸是构成对城市乃至国家安全的重要威胁之一,而政府办公和重要公共建筑物往往是恐怖爆炸袭击的主要目标。已有的大量事例证明,恐怖爆炸可破坏建筑物的结构和非结构系统。因结构破坏导致的建筑物渐进坍塌,以及爆炸冲击波和飞片是造成财产损失和人员伤亡的主要原因。一些非结构系统(如电力、通信、通风和通行系统;供水和消防系统;医疗系统等)的破坏可严重影响应急救援指挥的实施,影响建筑物内人员的疏散与逃离。因此,控制建筑物的破坏程度、防护爆炸和建筑物破坏引起的次生危害,对减小财产损失和人员伤亡,对确保城市应急救援工作的顺利实施具有十分重要的作用。
许多国家都加强了恐怖爆炸对建筑物的破坏效应及防护技术方面的研究工作,其中美国在这方面的工作举措、投入的工作力度和取得的研究进展最为显著。美国政府对建筑物防护恐怖爆炸研究工作的倡导和给予的财力资助、政府部门与学术团体之间的伙伴式协作有力促进了研究工作的进展,在军队防护技术向民用转化方面以及在建筑物减爆新技术研究方面都取得了重要的进展。
国内的研究比之国外,特别是美国的研究来说,在重要公共建筑物防护恐怖爆炸的工程技术方面还没有进行专门的系统研究,许多方面仍是空白。因此,开展这方面的研究在国内具有开拓性的意义。
复杂地质条件下锚固技术
复杂地质条件下锚固技术及地下结构的加固改造方法
锚固与注浆技术已在建筑、交通、水利、矿山和国防与人防工程等领域中得到了广泛应用。但与这一技术相关的许多问题仍然需要深入系统的研究,如复杂地质条件下的锚固技术及于多年来受到重视的结构植筋加固技术便是当前的热点研究方向。田志敏在该方向具有较好的研究基础和经验,承担过大量工程设计、研究和施工任务。在洞室稳定性分析的模型试验研究方面、土钉和锚杆的支护机理方面以及结构与岩土介质相互作用方面都取得过获奖层次较高的研究成果。他的研究兴趣包括:
1) 复杂地质条件下的锚固技术及加固机理;
2) 地下结构的植筋加固技术及植筋在动载作用下的特性;
3) 考虑与岩土介质相互作用的地下结构分析方法。
特点:
复杂地质条件下锚固技术及地下结构的加固改造方法,需要研究解决的新问题多,无论在锚固技术层面上、试验和理论研究层面上都具有创新价值。
意义:
开展该方向的研究工作是实际应用的需要,既具有学术研究价值又具有广阔的应用前景。
地下结构的爆炸震动防护研究
武器或装药爆炸作用下,即使地下工程能够经受住爆炸荷载作用而不产生结构破坏,但爆炸产生的强烈地震动引起的结构内冲击震动却可能十分严重,可造成人员伤亡和设备损坏。因此,解决地下工程的爆炸震动问题一直成为国内外多领域内的研究重点之一。
爆炸震动的特性取决于武器的当量,爆炸方式,地层介质和工事结构的性质。就一般情况而言,比之天然地震动来说,爆炸地震动表现出如下特点:
爆炸震动加速度的峰值高(在大当量武器爆炸的近区,可高达千个g以上)、持续时间短、高频成分丰富,频带宽。核武器爆炸后,在与爆心的比例距离超过约 50 m/(kt)1/3处的自由场加速度仍可达1000 m/s2, 持续时间一般在0.1~0.25秒。常规武器爆炸震动的加速度在近区很大,可高达10000 m/s2以上,但持续时间短(近区震动加速度波形持续时间短,一般在30豪秒以内)。随与爆心的比例距离增加,核爆炸地震动比常规武器爆炸产生的地震动衰减要慢。
一直从事这方面的研究工作,提出了武器和装药爆炸引起的坑道冲击震动与破坏规律,给出了动物受爆炸震动的允许值,解决了爆炸震动的整体隔震和多级隔震问题,提出了坑道工程对爆震的隔震设计计算方法。他的这方面研究成果已在国防和人防工程中得到了应用,并获得了国家和军队的科技进步奖励。如今他在该方向上正从事以下几方面的研究工作:
1) 爆炸波在岩土介质中的传播,即自由场地运动研究;
2) 地下结构的动力响应及结构内的冲击震动环境;
3) 爆震的被动控制既隔震和减震研究;
4) 人员和设备或建筑物的耐震标准。
特点:
爆震的被动控制即隔震和减震研究与天然地震动的控制有区别,其隔震元件及其抗爆震特性的研究具有创新特点,爆震隔震体系的非线性瞬态动力响应分析方法在理论上具有探索意义。
意义:
解决爆炸产生的强烈地震动引起的结构内冲击震动对人员伤亡和设备损坏问题,具有重要的经济和军事效益。