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        我国国民经济建设中的重大岩体工程越来越趋向于大型化、综合化和复杂化。一大批已建、在建和拟建的大型水电工程、矿山工程与交通工程,普遍面临复杂、多变和极端载荷条件下施工和运营安全问题的挑战。许多重大岩体工程的地质环境复杂、规模大、服役时间长,安全标准高,设计、施工和运行的难度世界罕见。重大岩体工程中遇到许多世界性的岩体工程科学难题,已成为制约我国国民经济建设的瓶颈。  

        为了提高我国岩体工程的高效设计、安全施工和平稳运营,亟需探讨重大岩体工程灾害具有共性特征的基本力学原理,研究极端载荷条件下大型岩体工程结构(如高陡边坡、深埋长大隧洞或隧道等地下工程)的力学响应、变形、破坏和失稳机制,发展具有特色的节理岩体地质结构特征描述方法与建模理论,建立大型岩体工程失稳灾变过程模拟的高效数值分析方法,构建岩体工程灾害模拟、监测与预警平台。为此,本项目围绕如下两个关键科学问题展开研究:(1)岩石连续-非连续变形、破坏及运动全过程的分析理论与关键算法;(2)岩体工程灾害孕育过程、前兆规律与预警机制。设置如下3个课题:(1)岩石变形、破坏及运动全过程的分析理论与模拟方法;(2)岩体工程灾害数值模拟高效算法、软件实现与实验验证;(3)基于模拟的岩体工程灾害分析、监测与预警方法及实施平台。  

       项目的总体目标是:(1)发展非连续变形分析与非连续位移分析理论,建立一种领先的岩体连续-非连续变形、破坏及运动全过程的数值计算方法;(2)研发具有自主版权、可在国家高性能计算平台运行的大型岩体工程灾害模拟计算软件,并实现亿级自由度规模的岩体工程灾害计算分析能力,提升我国在重大岩体工程灾害高性能计算分析和灾害预警领域的国际影响力;(3)在国内典型的重大岩体工程中成立实践基地,建立基于模拟的岩体工程灾害分析、监测与预警方法和平台,为重大工程建设服务;(4)在国内外高水平学术期刊发表具有代表性的研究论文、专著等,凝聚国内一批高水平的优秀科学家与研究队伍,形成岩体工程灾害大规模并行科学计算领域的创新团队。  

        项目的第一承担单位为大连理工大学、首席科学家是大连理工大学土木工程学院唐春安教授,联合中国科学院武汉岩土力学研究所、成都勘测设计研究院、陕西煤业化工集团有限责任公司3 家单位共同承担研究任务,并聘请了非连续位移分析(DDA)法、数值流形法的创始人、美籍华人石根华教授作为项目的特别咨询专家。项目汇聚...