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袁建新——我国岩土力学有限元研究的先行者之一

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kmustzb 发表于 2008-10-1 23:57:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
袁建新,岩土力学专家。在岩土力学理论与工程应用研究中提出了弹粘塑性模型及修正模量模型,在岩土工程中采用有限元数值方法等,作出了贡献。



  袁建新,1930年1月26日出生于江西省波阳县一个小商贩家庭。青少年时代,家境贫寒,生活清苦。1936年,袁建新进入波阳县芝阳中学附小并念完了小学和中学。少年袁建新聪明好学,成绩优良。1948年高中毕业,同年考入国立台湾大学土木系,1952年大学毕业,获学士学位。随后进入台湾电力公司土木处任助理工程师,不久便代理研究组长。1956年入美国路易维尔大学土木系,1957年获硕士学位并受聘于美国波音飞机公司任副工程师,从事飞机结构的设计工作,此间参加了著名的波音707飞机的设计工作。1958年底,袁建新通过印度驻华盛顿大使馆与我国国务院取得了联系,并向美国移民局提出返回中国大陆的申请。他冲破了重重阻挠,终于经香港于1959年元月抵达祖国。回国后任中国科学院中南力学研究所(1962年改为中国科学院武汉岩土力学研究所)副研究员,兼任武汉大学副教授,主讲结构力学。1960年兼任湖北科技大学副教授,1978年起历任中国科学院武汉岩土力学研究所土力学研究室副主任、主任、研究员、副所长,1984年任所长,1986年任博士主导师。1979年以来历任湖北省暨武汉市力学学会副理事长、中国土力学及基础工程学会常务理事、中国力学学会理事、《力学学报》编委、《固体力学学报》编委、《岩土工程学报》编委会副主任委员、《国际岩土力学及计算机杂志》编委会委员。1991年被选入国际地力学计算方法与进展协会(IAG-MAG)理事会并任理事。1979年任湖北省政协委员。1980年加入中国共产党。

  袁建新1959年回国以后,长期从事岩土力学的研究工作,他是较早地将国外先进的计算方法有限元法引进岩土力学研究的先驱之一,在土的本构理论及固结特性方面做了一定的工作。在国内外重要学术刊物上发表了几十篇论文。

提出岩土力学研究的新方法新途径

  岩土力学是一门古老而又年轻的学科。岩土介质的物理力学特性极为复杂,具有多相性、非均质、非均匀及非线性等特殊性。60年代开始,袁建新通过大量的科学研究,针对长期以来岩土力学工程实际与理论分析不相吻合以及如何使岩土力学形成一门独立的学科的问题,提出了自己的见解,岩土力学要发展成为一门新型的独立学科必须遵循的途径应该为:“以固体力学的原理为框架,考虑岩土介质异于其他连续介质的特殊性质,通过室内与现场试验,从宏观与细观、物理模型与数值模型几个方面进行系统的理论与试验研究,从而形成一门新型的独立学科。”这一观点受到岩土力学界专家学者的赞同。事实证明,国内外的岩土力学研究也都未脱离这一基本路径。

  在岩土力学基础理论的研究方面,袁建新对土的本构理论进行了系统的研究工作,取得可喜的进展。他认为:当前国内外将土介质或考虑为弹性体或粘弹性体均未能充分反映土的真实性质。因此,他力主发展土的弹粘塑性统一理论。他提出了弹粘塑性统一理论模型及修正割线模型并有效地应用于土坝及土工问题的分析。他在这方面的论著受到了国际上的关注,并被列入国际文摘。

  在土的应力、应变关系方面,由于工程实际的要求及计算技术的发展,人们已经不能满足于经典的弹性模型的假定,纷纷探求符合土的宏观实际应力、应变、时间关系。自1982年起,袁建新对武汉、上海的粘土及郑州黄土进行分析研究,发现这三类土的弹粘塑性应力、应变关系具有一定的规律性,给出了线性及双曲线函数数学表达式。据此可以根据较短时间的蠕变试验定出土的极限应力值,求出的极限剪应力与由蠕变试验所得的蠕变破坏剪应力甚为接近。此项研究对土的基本性质的研究做了有效的探讨。其《土的弹粘塑性关系》一文获1982年湖北省优秀科学论文一等奖。

  袁建新是我国岩土力学与工程问题中开展有限元研究的少数先行者之一。60年代中后期,他就开展了这些课题的研究。在此之前,我国的岩土力学数值分析研究还处于刚刚起步阶段,他亲自编导了多种二维、三维静力程序,并应用于岩土力学工程实际中,为解决岩土力学工程问题发挥了显著的作用。为此推动了我国岩土力学数值分析方法的向前发展。

  1979年,袁建新所设计的土的平面固结程序,在意大利都灵市计算中心顺利通过,并在一些方面优于国际力学界普遍采用和公认的权威的“德赛程序”。其计算时间只有“德赛程序”的1/5,计算机内存也减少到1/4以下。为此,都灵工学院慷慨解囊,支付了计算机使用的一切费用。这是袁建新开展岩土力学数值分析研究取得的成果之一,更难能可贵的是这项研究的大部分工作都是在“文化大革命”期间完成的。“文化大革命”开始不久,袁建新即身处逆境,但他没有消沉,而是将研究目标瞄准了60年代国际上初露端倪的一种数值应力分析方法——有限元法。他利用写检查的机会,反复地推理演算。1972年,他的处境稍有好转,就与其他同志一起到上海复旦大学进行协作并试图在上海计算中心进行上机运算。但是,他却没有“资格”上机算题。当他看到同事从机房出来并拿着正确结果时,袁建新欣慰了。

  1976年以后,袁建新更是全身心地投入了这项研究,使我国岩土力学数值计算研究达到世界先进水平。




面向经济建设 解决了一批岩土工程难题

  岩土力学具有很强的应用性,其研究内容必须与经济建设紧密结合,其发展方向应注意选择那些能带动整个岩土力学学科发展、取得岩土力学学科重大突破和对国民经济建设有重要意义、有显著社会效益和经济效益的课题。根据这一指导思想,袁建新从1975年起带领一些科研人员,开展了上海地面沉降的研究。一方面,他通过对土的流变性质的研究,提出了一个考虑土体骨架蠕变效应的固结问题的基本方程及半解析方法,为解决基础蠕变沉降问题在理论方面向前迈了一大步。另一方面,他发表了抽水与回灌对地面沉降影响的力学机制的有关论文,为上海控制地面沉降提供了科学依据。本项研究获1978年全国科学大会奖。

  1979年以来,袁建新开展了岩土工程问题的研究。1983年6月,袁建新领导开展了内蒙伊敏河露天矿泥岩特性的试验研究工作,通过现场试验和室内试验及有限元计算,确定了矿方所需的路基静承载力,科学地提出了影响泥岩的因素,并提出了合理的解决方案,为该矿露天开采设计提供了可靠的科学依据。

  自80年代后期起,袁建新针对岩土工程桩基础的动力检测问题开展了研究,他认为:“采用应力波法对桩的完整性检测是可行的,也是有效的,但对于用应力波法确定桩的承载能力问题必须持慎重态度,特别在小应变情况下更应慎重从事。”这一观点得到桩基工程界的重视。为了对桩基问题有更进一步的了解,袁建新对桩土作用机制进行了系统的分析研究,特别是在动力作用下的桩土相互作用问题进行了数值模拟分析,揭示出了桩的传动机制,总结出了影响桩基承载力的诸因素及其规律,为桩基设计提供了有参考价值的理论依据。这对指导当前桩基工程有着普遍的实际意义。

开展边缘学科研究 走在学科发展前列

  随着我国社会主义建设的发展,岩土工程在我国国民经济各个领域发展中起着重要作用。能源建设中的大坝、城市建设中的高层建筑以及正在起步的高速公路等,都离不开岩土工程,同时也伴随而产生了岩土工程环境及灾害的防治问题,如何解决好这一问题将对今后岩土工程领域有着重要意义。科学研究必须走在经济建设的前列并为其服务。袁建新始终认定这一方向,开始了岩石损伤力学的研究工作,先后两次获得国家自然科学基金的资助。这一岩土力学界前沿性的科学研究,在国内外尚不多见。他指出:由于岩体内存在复杂的节理裂隙,因此岩体或山体可作为内在损伤体来看待,发展岩体损伤理论将能为各种岩体工程奠定理论基础。在他的指导下,一些研究生已在这些方面作出了可喜的成果。目前,他正在与美国麻省大学土木系教授合作开展有关颗粒材料的力学性质与微观结构变化的研究,并得到美国国家科学基金会的资助。

为国争光 壮心不已

  1979年4月,袁建新作为中国科学院代表团成员,赴联邦德国亚琛市参加第三届国际地力学会数值方法会议,并在大会上宣读《平面主次固结问题的有限元计算》论文。这是我国在大会宣读的3篇论文之一。1979年底,他率领中国科学院代表团赴意大利都灵工学院进行短期工作访问。1980年,得到澳大利亚澳中友协的资助和新南威尔士大学的邀请并率领中国科学院代表团赴澳大利亚访问交流。1981年,作为海洋工程力学代表团成员访问了英国和挪威的一些学术机构。1984年,赴美国圣路易市参加岩土工程实例国际会议,并担任大会分组主持人。

  1989年6月7日,袁建新作为中国科学院武汉岩土力学研究所所长,前往美国执行中美两国科学院高级学者互访的交流计划,到达美国后不久,由于劳累过度,其前列腺炎急性发作而住进了医院并施行了手术,袁建新手术后身体还没有恢复,就又投入了繁忙的学术交流活动。他利用幻灯、录相详尽地介绍了中国在岩土力学科研领域中取得的成就,受到了同行专家的高度赞扬。许多美国研究生在听完袁建新作的报告后,纷纷找到他,表示希望到中国攻读博士或短期工作。1989年8月2日,美国内政部垦务局总计划管理处主任G.R.波利奇(POwledge)先生写信给袁建新:“我们非常感谢您于1989年7月20日在现代技术演讲中给我们全体垦务职员所作的报告——《中国科学院武汉岩土力学研究所科研能力和研究领域发展规划》。”在访问计划完成后,袁建新谢绝了亲友和朋友的挽留,提前回到祖国。

  1990年10月,袁建新得到香港大学SzetoWalFellowship基金会的资助及香港大学土木系的邀请,赴香港访问讲学一周,1990年底又得到日本学术振兴会的资助,赴日本讲学访问一个月,他先后访问了东京大学、名古屋大学、京都大学及筑波科学城。

  通过交流,提高了我国岩土力学在国际上的地位,为发展岩土力学作出了贡献。

  袁建建作为中国科学院武汉岩土力学研究所所长,十分关心研究所的建设和发展。他认为,作为一所之长,除了要贯彻好中央的方针政策外,要努力把岩土力学所办成一个有国际水平的研究所,既要考虑当前,更须着眼未来的发展,一个缺乏后劲、忽视基础研究的研究所最终是要被淘汰的。1988年,实行所长负责制后,他提出了加强基础研究工作的意见并采取了相应的措施。作为博士生导师,袁建新在人才的培养方面,十分注重对研究生高标准严要求,在行政、研究工作十分繁忙的情况下,常亲自查阅资料给研究生作指导,表现出他在治学方面的严谨学风。



  1991年5月,袁建新主持召开了岩土力学学科发展战略讨论会,为岩土力学的未来发展,为把岩土力学所办成具有国际水平的研究机构贡献自己的力量

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Jimmy + 5 + 30 精辟至极

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zhenyun99 发表于 2008-10-2 03:33:41 | 显示全部楼层
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liyun-hust 发表于 2008-10-2 08:35:46 | 显示全部楼层
岩土所的牛人啊!
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龙兴关外 发表于 2008-10-2 09:07:59 | 显示全部楼层
向袁老学习!!!
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jyb0199 发表于 2009-10-4 08:18:02 | 显示全部楼层
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jasmine927 发表于 2010-3-9 17:34:32 | 显示全部楼层
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吉米 发表于 2014-4-5 19:24:46 | 显示全部楼层
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