地震液化后土体流动的光滑粒子流体动力学模拟研究

本项目面向我国广大地震液化地区的抗震防灾需求，针对当前缺乏地震液化后土体流动模拟方法的现状，首次采用一种自适应、拉格朗日形式的无网格法- - 光滑粒子流体动力学方法（简称SPH方法）进行土体液化流动的计算模拟研究，分析土体流动特征，开展相关的数值模拟求解技术研究，以实现地震液化后土体流动的高性能计算模拟。首先以非牛顿流体动力学大变形问题SPH计算模拟的基础算法研究为核心，解决土层液化流动数值模拟中将遇到的关键技术问题；然后，通过室内试验和模型试验手段，开展液化土体流动的验证性试验研究，提供基础试验数据支持；再根据所获得的液化土体流动试验数据以及典型流体力学问题解析解、震害调查资料，验证和校正SPH数值模拟模型，最终建立正确、有效的地震液化后土体流动的SPH数值模拟方法。其研究成果将完善地震液化分析理论，有力推动先进高性能计算技术在工程地质中的应用与创新，具有重要的理论价值和工程应用前景。