方向五 水工结构抗震与抗爆韧性评估技术
爆炸冲击下大坝毁伤机理、抗爆能力及防护措施研究
我国目前已建成的水库大坝多达9.8万座，是世界上库坝安全风险压力最大的国家之一，国外历来对水利工程设计标准与战时防护特别重视，已有研究成果对全球1950~1975年间失事的1100座大坝统计发现，因战争导致溃坝的占到了约2%，比例并不低；2001~2011年期间世界范围内遭受爆炸袭击的水电站就达25座。然而，我国水工结构工程领域对库坝系统极端事故下的灾害仿真与安全评估方面尚存在一些薄弱环节。实验室在全国范围内率先开展了本领域的研究工作，主要包括：
（1）碾压混凝土动态本构理论研究。揭示了混凝土高围压水平下峰值强度和峰值应变的围压效应特征方程；考虑骨料级配特征，揭示了高应变率条件下大坝混凝土内部骨料随机断裂的细观机理；提出了契合大坝混凝土级配特征的K&C冲击本构模型破坏强度面和损伤演化方程新参数，修正了适用于大坝混凝土的冲击本构模型，为大坝抗爆性能数值仿真的可靠性奠定了基础。
（2）混凝土重力坝受袭毁伤特性研究。从炸药在不同介质的爆炸过程、冲击波传播特性、边界效应；水下和空中爆炸冲击下的大坝毁伤特性；水下爆炸冲击下的大坝破坏效应、抗爆性能及损伤预测等方面，系统研究了爆炸冲击荷载下混凝土重力坝的动力行为和毁伤机理。
（3）高混凝土坝抗爆防护可靠性设计理论与方法。高混凝土坝抗爆防护可靠性设计理论与方法是极端动力防灾减灾研究走向工程应用的关键难题。构建了以坝头振动特性、坝基抗滑稳定、坝体整体损伤为指标的重力坝结构毁伤效应的量化评估指标体系；提出了面向重力坝防护设计的爆炸毁伤效应随机分析方法；建立了高混凝土坝抗爆防护的可靠性设计方法。
