学科专业评审组:工程建设组
项目名称:地裂缝场地工程结构地震灾变机理与防控关键技术
提名单位: 陕西省教育厅
提名等级:二等奖
提名单位意见: 本成果属于土木建筑工程领域。地裂缝对工程结构的安全性影响巨大。在高烈度地裂缝地区,若仍采用空间避让原则,势必浪费有限的土地资源,制约城市建设与经济发展。本成果围绕高烈度地区地裂缝场地工程结构地震灾变机理核心问题,聚焦防控关键技术研究目标,采用校企联合攻关模式,依托重大工程项目,以理论分析、数值模拟与试验研究为技术路线,揭示了地裂缝场地工程结构的损伤演化规律与破坏机理,突破了地裂缝场地-工程结构共同作用体系的多尺度仿真分析技术,创建了结构简化抗震分析方法与抗震性能评估体系,研发了“耗能减震-抗错动减隔震”综合防灾技术,攻克了基于损伤控制的全过程实时仿真与一体化监测技术,形成了覆盖设计、施工与运营的地裂缝场地工程结构全生命周期抗震防灾技术体系。 本成果建立的以风险识别、性能评估、工程防控和动态监测为核心的主动防灾技术体系,在理论方法、技术工艺和工程应用等方面取得了重大突破。成果总体达到国际先进水平,其中部分成果达到国际领先水平。在保障重大工程建设及长期运营安全、减少地震和地裂缝灾害造成的人员伤亡与财产损失、提高城市土地合理利用水平以及增强城市基础设施韧性等方面具有显著的经济和社会效益,符合国家防灾减灾重大战略需求。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:熊仲明
    排名:1
    行政职务:安德学院执行院长
    技术职称:教授
    工作单位:西安建筑科技大学
    对本项目技术创造性贡献:熊仲明对本项目的创新点1、创新点2和创新点3均有重要贡献。他聚焦于国家韧性城市建设需求,以根本解决地裂缝场地工程结构抗震安全问题为目标,提出了“地裂缝场地工程结构地震灾变机理与防控关键技术”的研究课题;确定了“地裂缝场地地震效应—构件损伤演化—结构性能评价—灾变控制方法”的研究主线;制定了理论分析、数值模拟和试验研究相结合的研究方案;组织团队成员进行了高效的分工和协作,并指导团队成员分析问题、解决问题;负责了团队科研项目申报、管理、结题和成果转化工作(旁证材料:必备附件1-1、1-2、1-3;其他附件1-1至1-10、4-1、4-2、4-5、4-6、4-7)。
    曾获国家科技奖励情况:(1)2022年宝钢优秀教师奖;(2)1997年陕西省科学技术进步二等奖;(3)2024年陕西高等学校科学技术研究优秀成果一等奖;(4)2007年陕西高等学校科技进步一等奖;(5)1996年陕西省教委科学技术进步一等奖;(6)1997年陕西省第五届自然科学优秀学术论文一等奖;(7)2002年陕西省第七届自然科学优秀学术论文二等奖;(8)2007年陕西省第十届自然科学优秀学术论文二等奖。
  2. 姓名:陈轩
    排名:2
    行政职务:教研室副主任
    技术职称:副教授
    工作单位:西安建筑科技大学
    对本项目技术创造性贡献:陈轩对本项目的创新点3有重要贡献。他以地裂缝场地地下结构为主要研究对象,包括地铁车站、隧道和综合管廊等,通过试验研究、数值模拟和理论分析,探究了地裂缝场地地下结构地震反应规律,分析了地下结构局部破坏与整体失效以及它们之间的相互耦合关系,揭示了地裂缝场地地下结构的地震失效机理;提出了满足不同加固设计需求的灾变控制技术措施,建立了地裂缝场地地下结构灾变控制方法体系(旁证材料:必备附件1-1、1-2、1-3;其他附件4-5、4-6、4-7)。
    曾获国家科技奖励情况:(1)2024年陕西高等学校科学技术研究成果一等奖 (2)2023年西安建筑科技大学科学研究优秀成果一等奖 (3)2025年陕西省高等学校优秀人才 (4)2025年陕西省优秀青年基金项目获得者
  3. 姓名:付刚
    排名:3
    行政职务:总工程师
    技术职称:教授级高工
    工作单位:南昌市城市规划设计研究总院集团有限公司
    对本项目技术创造性贡献:付刚对本项目的创新点2有重要贡献。依托所在单位在工程设计与技术应用方面的优势,重点参与了跨地裂缝框架结构抗震加固分析,开展了关键技术的工程适用性论证、设计优化与成果转化,推动了相关成果在剑桥公馆30#住宅楼、金辉世界城、延安煤油气资源综合利用项目、金台观景区南大门、红谷滩区学校改建项目和金时裕生产厂房建设项目等工程中的应用(旁证材料:其他附件1-8、1-9)。
    曾获国家科技奖励情况:
  4. 姓名:陈帜
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:讲师
    工作单位:西安建筑科技大学
    对本项目技术创造性贡献:陈帜对本项目的创新点3有重要贡献。他参与了研究方案的制订、方案执行以及试验和数值结果的分析总结,并重点研究了地裂缝场地工程结构的土与结构相互作用模型的建立方法,攻克了土体本构、人工边界和地震荷载输入等难题。同时,聚焦于地裂缝场地地铁车站的三维隔震控制研究,通过数值模拟,分析了穿越地裂缝地铁车站的三维隔震效果,进一步揭示了隔震机理,并提出了地裂缝场地地铁车站的隔震设计方法(旁证材料:其他附件4-2、4-6)。
    曾获国家科技奖励情况:(1)2024年陕西省高等学校科学技术研究成果一等奖 (2)2023年西安建筑科技大学科学研究优秀成果一等奖
  5. 姓名:王涛
    排名:5
    行政职务:副总经理
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中铁七局集团西安铁路工程有限公司
    对本项目技术创造性贡献:王涛对本项目的创新点3有重要贡献。依托中铁七局集团西安铁路工程有限公司在隧道施工与项目管理方面的工程经验,作为合作项目负责人,参与了穿越地裂缝地下工程的风险识别、控制方案设计及工程验证,提出了“超前加固—柔性结构—余量预留—动态监测”风险防控技术体系;组织开展了施工参数优化、现场实施和监测反馈,推动了相关成果在安康丁家河隧道及西安地铁三号线、六号线等工程中应用(旁证材料:其他附件1-1)。
    曾获国家科技奖励情况:
  6. 姓名:徐勇清
    排名:6
    行政职务:党委副书记、总经理
    技术职称:高级工程师
    工作单位:南昌市城市规划设计研究总院集团有限公司
    对本项目技术创造性贡献:徐勇清对本项目的创新点2有重要贡献。依托南昌市城市规划设计研究总院集团有限公司在工程设计与项目实施方面的优势,重点参与了跨地裂缝框架结构钢支撑加固方案的设计优化、技术论证和实施验证;组织协调了关键技术在剑桥公馆30#住宅楼、金辉世界城、延安煤油气资源综合利用项目及金台观景区南大门等工程中的转化应用,验证了相关成果的适用性和可靠性(旁证材料:其他附件1-8、1-9)。
    曾获国家科技奖励情况:
  7. 姓名:韦俊
    排名:7
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:苏州科技大学
    对本项目技术创造性贡献:韦俊对本项目的创新点1和2有重要贡献。他以地裂缝场地框架结构为主要研究对象,开展了跨越地裂缝框架结构的振动台试验,结合数值模拟和理论分析,研究了非一致性地震激励下跨地裂缝框架结构地震反应规律,揭示了损伤累积在构件尺度以及结构尺度两者之间的迁移转化特征;采用基于加权系数法的地震损伤模型对结构进行损伤评估分析,建立了地裂缝场地框架结构的地震损伤评估方法(旁证材料:必备附件1-1、1-2)。
    曾获国家科技奖励情况:(1)2024年陕西高等学校科学技术研究优秀成果一等奖 (2)2017年江苏省建设科技进步三等奖 (3)2017年苏州市科技进步三等奖
  8. 姓名:彭晓
    排名:8
    行政职务:副所长
    技术职称:高级工程师
    工作单位:南昌市城市规划设计研究总院集团有限公司
    对本项目技术创造性贡献:彭晓对本项目的创新点2有重要贡献。依托南昌市城市规划设计研究总院集团有限公司的工程设计优势,重点参与了跨地裂缝框架结构加固技术研究,开展钢支撑布置、刚度参数和关键构件设计优化,提出了以底层加强和支撑耗能为核心的控制方案;承担了工程方案深化、技术校核与应用验证,推动了关键技术在剑桥公馆30#住宅楼、金辉世界城、延安煤油气资源综合利用项目及金台观景区南大门等工程中应用(旁证材料:其他附件1-8、1-9、5-1)。
    曾获国家科技奖励情况:(1)参编国家标准1部(《砌体结构加固标准》修订) (2)参编CECS行业标准1部《库架一体式钢结构立体库房技术标准》
  9. 姓名:张朝
    排名:9
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:内蒙古科技大学
    对本项目技术创造性贡献:张朝对本项目的创新点1有重要贡献。他以地裂缝场地为主要研究对象,开展了地裂缝场地土体的振动台试验,并结合数值模拟和理论分析,研究了地裂缝场地土体在地震作用下的地震响应特征,发现地裂缝两侧地表记录的地震动强度、频谱特性及强震持时均表现出明显的“上、下盘效应”;通过对地裂缝场地的3636条强震记录统计和分析,提出了用于地裂缝场地结构抗震设计的标准化反应谱(旁证材料:必备附件:1-2、1-3;其他附件4-5)。
    曾获国家科技奖励情况:(1)华夏建设科学技术奖三等奖1项 (2)陕西高校科学技术研究优秀成果一等奖1项 (3)内蒙古自治区建筑业科学技术进步奖二等奖1项 (4)第四届全国土木工程专业青年教师教学研讨会——“智能建造”教学研讨会说课大赛三等奖1项 (5)内蒙古科技大学本科教育教学成果奖二等奖1项 (6)内蒙古科技大学优秀班主任,内蒙古科技大学优秀共青团干部,内蒙古科技大学优秀党员
  10. 姓名:何心德
    排名:10
    行政职务:副总工程师
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中铁七局集团西安铁路工程有限公司
    对本项目技术创造性贡献:何心德对本项目的创新点3有重要贡献。依托中铁七局集团西安铁路工程有限公司的隧道施工与项目管理经验,作为合作团队成员,参与了穿越地裂缝地下工程的风险识别、控制方案设计及工程验证,协助推进了施工参数优化与现场实施,并将成果应用于安康丁家河隧道及西安地铁三号线、六号线等工程(旁证材料:其他附件1-1、4-3、4-4)。
    曾获国家科技奖励情况:
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:西安建筑科技大学
    单位贡献:西安建筑科技大学作为本项目的依托单位和科研工作协调单位,主要负责项目研究计划制定、试验平台支撑和研究成果推广等,对本项目的创新点1、2、3均有重要贡献,具体表现如下:1.负责制定了项目研究目标、研究内容、技术路线和研究方案,并多次组织了专家座谈会对研究计划进行探讨和评估,为研究计划的合理性和科学性提供了保障。2.负责了科研人员组织和协调,与合作单位建立了密切的合作关系,充分利用各方资源,建立了有效的合作机制,推动了项目的顺利开展。3.该单位具有教育部结构工程与抗震重点实验室、陕西省岩土与地下空间重点实验室。结构及岩土工程抗震实验技术和实验条件达到国际先进水平。本项目的地裂缝场地土体力学性能试验、结构构件拟静力试验和跨越地裂缝工程结构振动台试验均在该实验室完成,并取得了显著的效果。因此,该单位为项目组提供了高水平的试验平台,为本项目试验的顺利完成提供强有力的支撑。4.在团队的科研项目申报工作中给予了大力支持,并完成了项目的管理、结题和成果转化工作。在剑桥公馆、西安火车站改造工程、西安建筑科技大学西大门和校史馆、西安地铁三号线、六号线等项目中应用研究成果,有效解决了地裂缝灾害问题(旁证材料:必备附件1-1、1-2、1-3;其他附件1-1至1-10、4-1、4-2、4-5、4-6、4-7)。

  2. 单位名称:南昌市城市规划设计研究总院集团有限公司
    单位贡献:南昌市城市规划设计研究总院集团有限公司作为本项目合作单位,依托城市规划、结构设计和工程咨询等专业优势,主要参与了地裂缝场地框架结构抗震加固研究,对本项目创新点2作出了重要贡献。该单位配合开展了非一致性地震作用下跨地裂缝结构薄弱部位识别、支撑布置和加固方案论证,推动了相关成果在剑桥公馆30#住宅楼、金辉世界城、延安煤油气资源综合利用项目、金台观景区南大门、红谷滩区学校改建项目和金时裕生产厂房建设等项目的应用,并通过技术咨询、成果反馈和产学研合作,促进了项目成果的完善与推广(旁证材料:其他附件1-8、1-9、5-1)。

  3. 单位名称:中铁七局集团西安铁路工程有限公司
    单位贡献:中铁七局集团西安铁路工程有限公司作为项目的合作单位,主要负责了成果的推广应用与示范工作,以及部分项目内容的研究工作,对本项目的创新点3有重要贡献,具体表现如下:1.以地裂缝场地地铁隧道结构为主要研究对象,协助西安建筑科技大学,共同研究了非一致性地震激励下穿越地裂缝地铁隧道的地震反应规律和损伤演化特征。2.研发了“超前加固—柔性结构—余量预留—动态监测”的风险防控技术体系。在安康丁家河隧道、西安市地铁三号线与六号线等工程项目中,应用研究成果有效解决了地裂缝灾害问题(旁证材料:其他附件1-1、4-3、4-4)。

  4. 单位名称:苏州科技大学
    单位贡献:苏州科技大学作为本项目的主要完成单位,依托结构抗震与防灾减灾领域的研究基础,主要参与了跨地裂缝框架结构破坏机理与抗震性能评估研究,对项目创新点1和2作出了重要贡献。该单位与西安建筑科技大学合作开展跨地裂缝框架结构振动台试验、数值模拟及非一致性地震响应分析,揭示了地裂缝场地动力放大效应、上下盘差异及结构损伤演化特征,提出了跨地裂缝地表结构基于损伤的抗震性能评估方法,为结构地震灾变控制方法的建立提供了重要支撑,并通过专著、论文、专利和学术交流促进了项目成果的传播与推广(旁证材料:必备附件1-1、1-2)。

  5. 单位名称:内蒙古科技大学
    单位贡献:内蒙古科技大学作为本项目学术合作单位,依托土木工程和城市地下工程领域的科研基础,主要参与了地裂缝场地土体动力响应与损伤机理研究,对项目创新点1作出了重要贡献。该单位与西安建筑科技大学合作研究了地震动参数对地裂缝场地动力响应、损伤分布及演化规律的影响,分析了地裂缝上下盘效应和裂缝距离对场地响应的作用,为揭示地裂缝场地灾变机理和完善场地抗震理论提供了支撑,并通过论文、专利、学术交流和人才培养促进了项目成果的学术传播与推广(旁证材料:必备附件:1-2、1-3;其他附件4-5)。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处