青年教师风采 | 长沙理工大学水利与环境工程学院 史应恩博士
青年教师是党和国家教育事业的未来,在推动高校高质量可持续发展、办好人民满意大学的历史进程中,青年教师是十分重要的力量。
水利与环境工程学院青年教师秉持严谨笃学、勤耕不辍的信念,以朝气蓬勃之面貌、昂扬进取之精神,争做新时代“四有好老师”,奋力谱写新时代“立德树人”新篇章。
史应恩,男,博士,2022年5月加入长沙理工大学水利与环境工程学院。本硕均毕业于湖南科技大学,2022年1月博士毕业于中国科学院武汉岩土力学研究所岩土工程专业。目前,主要从事地下工程原位观测技术与分析方法、地下工程围岩时效行为数值模拟的研究,主要研究成果如下:
建立了深部巷道碎裂围岩原位综合观测洞段
并开展了长期原位观测
针对金川镍矿深部巷道碎裂围岩大变形与失效问题,在二矿区深部巷道建立以围岩不同深度位移监测、原位钻孔图像观测、混凝土衬砌体的压力与应变监测、巷道衬砌表面三维扫描为主要观测手段的试验洞段;通过监测数据自动采集与定期观测等方式获得试验洞段开挖完成以后的长期原位观测数据并获得其时效演化规律。
提出了基于多个时间巷道点云
的围岩表面三维变形时空重构方法
针对多个不同时间巷道点云无法准确对齐问题,基于巷道点云的空间形貌整体与局部特征,构建了巷道衬砌表面时空变形重构方法,并以深部巷道衬砌表面不同时间的扫描点云为分析对象,获得了巷道围岩在不同时段的时空变形,进一步分析了围岩表面变形的时空演化特征(图3);进而基于围岩表层空间变形过程的连续与非连续特征,提出了识别巷道围岩潜在大变形灾害的判别方法。
理论推导并实现了
碎裂围岩时效劣化力学模型(RPDM)
针对碎裂围岩的时效渐进劣化特征,开发碎裂围岩时效劣化力学模型(Rock Progressive Degradation Model,RPDM),通过应力水平系数区分围岩所处应力水平并推导一维、三维应力状态下RPDM模型的应力应变关系,进而通过时效劣化变量构建粘弹性与塑性之间的相互联系,从而描述碎裂围岩的时效渐进劣化行为;基于FLAC3D软件的二次开发接口,利用C++编译并实现了该模型;数值模拟结果表明RPDM模型能够反映岩石在不同应力水平下的蠕变行为,同时也能与金川二矿区深部二辉橄榄岩的三轴蠕变试验曲线相吻合。
史应恩博士在深部地下工程围岩时效行为的研究,在多角度多尺度现场原位综合观测、高应力巷道围岩时效行为数值模拟方面积累了一定的现场实践与数值计算经验;参与国家重点研发计划课题1项、国家自然科学基金重点项目1项、面上项目1项;已在Rock Mechanics and Rock Engineering、Engineering Failure Analysis、岩石力学与工程学报、煤炭学报等权威期刊发表论文4篇,授权发明专利2项;拟开展高应力下碎裂围岩时效行为的研究,并积极拓展水工岩土领域的研究。
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