中国地震局工程力学研究所作为我国地震工程领域的权威科研机构,在桥梁与隧道工程抗震性能研究领域具有深厚积累。自20世纪80年代起,研究所率先开展大跨度桥梁抗震设计理论体系构建,主持制定《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T 3990-2020)等国家标准12项,提出基于性能的抗震设计方法,将桥梁抗震设防标准从单一强度控制提升至多级性能目标体系。在港珠澳大桥、深中通道等超级工程中,研究所研发的"多尺度耦合抗震分析平台"实现桥梁-地基-海洋环境多物理场协同仿真,显著提升复杂地质条件下桥梁抗震可靠性。
针对隧道工程,研究所开创性地建立"地震-岩体-支护"动态耦合模型,攻克了埋深超千米隧道地震动力响应预测难题。在川藏铁路雅鲁藏布江特大桥建设中,研发的"智能感知-数字孪生"隧道监测系统实现2000余个传感器实时数据融合分析,成功预警3次岩爆事件。针对高烈度区隧道,提出的"预应力锚索+主动隔震"复合支护技术使隧道地震损伤率降低67%,相关成果获2022年度国家科技进步二等奖。
研究所近年重点突破桥梁减隔震技术瓶颈,研发的磁流变阻尼器在杭州湾跨海大桥应用中,使地震响应加速度降低至0.15g以下,较传统设计提升42%。在深基坑抗震分析领域,建立的"土-结构-地震波"三维耦合模型成功应用于深圳前海地下城工程,预测精度达92%。2023年启动的"智能韧性基础设施"重点专项,已构建桥梁隧道全生命周期数字孪生平台,集成BIM+GIS+IoT技术,实现工程全周期抗震性能动态评估。
值得关注的是,研究所正推进"地震工程元宇宙"研究,通过构建桥梁隧道抗震性能虚拟仿真空间,实现复杂地震场景下的多方案比选与风险预判。在新型材料应用方面,自主研发的形状记忆合金阻尼器已通过疲劳寿命万次验证,能量耗散效率较传统金属阻尼器提升3倍。未来研究将聚焦人工智能辅助抗震设计、基于数字孪生的智能运维等前沿方向,推动我国桥梁隧道工程抗震水平向"零事故、高韧性"目标持续迈进。