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教授
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张奇华

作者: 时间:2018-09-28 点击量:



姓名:张奇华

性别:男

职称:教授

学位:博士

电话:027-67883987

传真:027-67884006

Email:zqh7692@163.com

邮编:430074

地址:湖北省武汉市洪山区鲁磨路,中国地质大学(武汉)三峡中心


教育经历:

1990年9月—1994年6月,中国地质大学(武汉)地质系,地质学,学士

1994年9月—1997年6月,中科院武汉岩土力学所,岩土力学,硕士

2000年9月—2004年6月,武汉大学土建学院,岩土工程,博士


工作经历:

1998年3月—2000年7月,长江科学院,助理工程师

2000年7月—2005年3月,长江科学院,工程师

2005年3月—2010年7月,长江科学院,高级工程师

2010年7月—2018年9月,长江科学院,教授级高级工程师

2018年9月—现在,中国地质大学(武汉)三峡中心


学科类别:

岩土工程,计算力学


研究方向:

块体理论、DDA及数值流形法、裂隙岩体渗流分析、工程岩体稳定性分析、现场岩石力学试验与测试


主要学术成果:

1)块体理论研究及软件开发:系统地对块体理论进行了研究,开发出了功能强大的块体理论工程分析软件,并在10余个工程中得到推广应用。

2)三维块体切割分析研究:提出了三维块体切割分析方法,研发的程序可以搜索出十几万个任意形态块体,并具有很强的几何容错能力。在此基础上,开展了块体渐进失稳、岩体完整性评价、计算网格剖分等多个方向的研究。

3)三维裂隙网络渗流分析:分别采用三维块体切割分析和几何拓扑搜索技术,识别出三维复杂裂隙网络形成的渗流通道,并基于有限元法,提出了两种裂隙网络渗流分析模型。

4)三维双重介质渗流分析:基于独立覆盖数值流形法及三维块体切割分析,提出了三维双重介质(裂隙-孔隙)渗流分析模型。该模型可以考虑复杂裂隙网络切割形成的块体基质对渗流的贡献,计算单元可以任意形状、计算网格可以任意连接并任意加密,从而真正实现了考虑复杂裂隙网络的三维双重介质渗流分析。

5)对两类渗流分析模型的前后处理进行了系统开发,并初步实现了工程应用,基本形成了裂隙岩体非连续渗流分析计算体系。

6)隧道锚模型试验及机理研究:较系统地研究了隧道锚现场模型试验方法,揭示了隧道锚“夹持效应”的力学机理,提出了隧道锚围岩抗拔力计算模式,成果已在多座悬索桥中得到应用。

7)提出了分块极限平衡法、考虑力矩平衡的二/三维剩余推力法,并收集了多种已有的刚体极限平衡法程序,集成开发了计算软件包。提出了两种滑坡失稳预报模型。


承担的主要科研项目:

1)国家自然科学基金面上项目:基于数值流形法的裂隙岩体双重介质渗流分析方法研究(51679012),2017~2020,负责人

2)国家自然科学基金青年基金:随机块体的拓扑搜索及安全评价(50509003),2006~2008,负责人

3)十二五科技支撑项目:地质灾害监测预警与风险评估技术方法研究,2013-2014,技术骨干

4)水利部科技创新项目:水电工程滑坡灾害评价、预测及防治关键技术研究,2003~2006,主要申请及技术骨干

5)水利部948项目:水库库岸坍滑灾害机理及防治研究技术引进,2003~2007,主要申请及技术骨干

6)交通部科技项目:矮寨悬索桥关键技术研究(试验、计算、监测等内容),2006~2011,技术骨干

7)云南省交通厅科技项目:高山峡谷地区悬索桥隧道锚设计施工关键技术研究,2012~2015,承担单位负责人

8)三建委重点科研项目:三峡工程库区移民迁建新址重大地质灾害防治研究专题“奉节河段库岸塌滑灾害及滑坡稳定性研究”,2000~2002,技术骨干

9)三峡工程后续规划专题:三峡库区复杂动水条件下岸坡变形破坏规律研究,2009,技术骨干

10)三峡水库优化调度研究专题:三峡水库水位消落对库岸稳定性影响计算分析,2009,技术骨干

11)水利部岩土重点实验室开放基金:滑坡稳定性分析的三维极限平衡法研究,2008,负责人

12)国家大坝中心规划课题:坝基稳定的连续-非连续介质力学分析方法,2013~2016,技术骨干

13)长科院基本科研业务费:基于数值流形法的裂隙岩体渗流分析方法,2014~2016,负责人

14)横向项目:乌江银盘水电站左岸及右岸边坡稳定性研究,2005~2006,负责人

15)横向项目:大渡河猴子岩水电站厂房进水口边坡稳定及支护措施研究,2008,负责人

16)横向项目:普立特大悬索桥初设阶段两岸隧道锚碇区岩体稳定性计算分析,2009,负责人

17)横向项目:普立特大桥补充勘察试验,2010~2012,负责人

18)横向项目:金东大桥隧道锚现场模型试验研究,2014~2015,负责人

19)横向项目:黄岛水封洞库水幕系统关键技术研究,2013,负责人

20)横向项目:高生水电站重力坝坝基三维抗滑稳定分析及设计优化研究,2017,负责人


主要论著:

1)张奇华.《岩体块体理论的应用基础研究》(ISBN978-7-5352-4098-9),湖北科技出版社,2010.

2)Qi-Hua Zhang, Shao-Zhong Lin, Xiu-Li Ding, et al. Triangulation of simple arbitrarily-shaped polyhedra by cutting off one vertex at a time. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 2018, 114: 517-534.

3)Qi-Hua Zhang, Hai-Dong Su, Shao-Zhong Lin. The simplex subdivision of a complex region: a positive and negative finite element superposition principle, Engineering with computers, 2018, 34:155-173.

4)Qi-Hua Zhang, Xiu-Li Ding, Ai-Qing Wu. A comparison of the application of block theory and 3D block-cutting analysis, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 2017, 99: 39–49.

5)Qi-Hua Zhang, Shao-Zhong Lin, Zhi-Qiang Xie, et al. Fractured porous medium flow analysis using numerical manifold method with independent covers, Journal of Hydrology, 2016, 542: 790-808.

6)Qi-Hua Zhang, Yu-Jie Li, Mei-Wan Yu, et al. Study of the rock foundation stability of the Aizhai suspension bridge over a deep canyon area in China. Engineering Geology, 2015, 198: 65-77.

7)Qi-Hua Zhang. Finite element generation of arbitrary 3-D fracture networks for flow analysis in complicated discrete fracture networks. Journal of Hydrology, 2015, 529, Part 3: 890-908.

8)Qi-hua Zhang. Advances in three-dimensional block cutting analysis and its applications. Computers and Geotechnics, 2015,63:26-32.

9)Qi-Hua Zhang, Jian-Min Yin. Solution of two key issues in arbitrary three-dimensional discrete fracture network flow models, Journal of hydrology, 2014, 514, 281-296.

10)Qi-hua Zhang, Ai-qing Wu, Li-jie Zhang. Statistical analysis of stochastic block and its application to rock support, Tunnelling and Underground Space Technology, 2014, 43: 426-439.

11)Yu-Jie Li, Rong Luo, Qi-Hua Zhang, et al. Model test and numerical simulation on the bearing mechanism of tunnel-type anchorage,Geomechanics and Engineering, 2017, 12(1):139-160.

12)张奇华,李玉婕,余美万,等.隧道锚围岩抗拔机制及抗拔力计算模式初步研究.岩土力学, 2017, 38(3): 101-112.

13)张奇华,李玉婕,袁东,等.地下水封洞库水幕孔注水试验及岩体等效渗透参数分析.岩土力学, 2015, 36 (9): 2648-2658.

14)张奇华,余美万,喻正富,等.普立特大桥隧道锚现场模型试验研究:抗拔能力试验.岩石力学与工程学报, 2015, 34(1): 93-103.

15)余美万,张奇华,等.基于夹持效应的普立特大桥隧道锚现场模型试验研究.岩石力学与工程学报, 2015, 34(2):261-270.

16)张奇华.关于黄岛国家石油储备库水封效果评价和控制的几点认识.长江科学院院报, 2014, 31(8): 112-116.

17)袁 东,张奇华.基于压水试验的均质含水层渗透系数计算方法.长江科学院院报, 2014, 31(8): 76-81.

18)张奇华,胡建华,陈国平,等.矮寨大桥基础岩体稳定问题研究.岩石力学与工程学报, 2012, 31 (12): 2420-2430.

19)张奇华,徐威,等.二维任意裂隙网络的裂隙-孔隙渗流模型的两种解法.岩石力学与工程学报, 2012, 31 (2): 216-227.

20)Qihua Zhang, Aiqing Wu. Three-dimensional block cutting and its some applications to rock engineering. Proceedings of the Tenth international conference on advances in discontinuous numerical methods and applications in geomechanics and geoengineering, Hawaii, 2011: 232-239.

21)张奇华,邬爱清.三维任意裂隙网络渗流模型及其解法.岩石力学与工程学报, 2010, 29 (4): 720-730.

22)张奇华,边智华,余美万.采用全空间块体搜索技术初步研究岩体完整性.岩石力学与工程学报. 2009, 28(3): 507-515.

23)张奇华,彭荣生,等.考虑力矩平衡的剩余推力法及其应用.长江科学院院报, 2008, 25(6): 67-70.

24)张奇华.考虑力矩平衡的三维剩余推力法.岩土工程学报, 2008, 30(9): 1393-1398.

25)张奇华,邬爱清.边坡及洞室岩体的全空间块体拓扑搜索研究.岩石力学与工程学报, 2008, 27(10): 2072-2078.

26)Qihua Zhang, Aiqing Wu. Study on Geometrical Identification of Stochastic Block in Block Theory. Proceedings of the eighth international conference on analysis of discontinuous deformation fundamentals & applications to mining & civil engineering, Beijing, 2007: 255-263.

27)张奇华,邬爱清.随机结构面切割下全空间块体拓扑搜索一般方法.岩石力学与工程学报, 2007, 26(10): 2043-2048.

28)张奇华.多滑面块体的分块极限平衡分析法.岩石力学与工程学报, 2007, 26(8): 1625-1632.

29)张奇华,尹健民,等.黄壁庄水库除险加固工程副坝塌坑机理研究.长江科学院院报, 2007, 24(2): 39-42.

30)张奇华.基于块体加与块体减算法的块体几何形态分析.水利学报, 2006, 37(4): 418-424.

31)张奇华,吴俊东,彭荣生.彭水水电站施工期通航建筑物高边坡块体稳定性与支护分析.华北水电学院学报, 2005, 26(4): 36-41.

32)邬爱清,张奇华.岩石块体理论中三维随机块体几何搜索.水利学报, 2005, 36 (4): 426-432.

33)张奇华,丁秀丽,邬爱清.滑坡变形预测与失稳预报问题的几点讨论.中国地质灾害与防治学报, 2005, 16(2): 116-120.

34)张奇华,邬爱清.基于凹形区分类的块体几何形态分析方法.岩土工程学报, 2005, 27(3): 299-303.

35)张奇华,邬爱清,石根华.关键块体理论在百色水利枢纽地下厂房岩体稳定性分析中的应用.岩石力学与工程学报, 2004, 23(15): 2609-2614.

36)张奇华,刘祖德,邬爱清. Windows环境下块体理论工程分析软件的初步开发.长江科学院院报,2004, 21(1): 60-62.

37)Qihua Zhang, Aiqing Wu, Xiuli Ding. Application of block theory in underground cavern rock stability. In:Ming Lu (ed.), Development and Application of Discontinuous Modelling for Rock Engineering, The Sixth International Conference on Analysis of Discontinuous Deformation, Trondheim. Balkema, 2003: 207-212.

38)张奇华,严忠祥.柘林水电站扩建工程厂房后坡安全监测与预测分析.岩土力学, 2002, 23(4): 516-519.

39)张奇华,丁秀丽,等.三峡库区奉节河段库岸蓄水再造研究.岩石力学与工程学报, 2002, 21(7): 1007-1012.

40)张奇华,徐松林,等.边坡系统的变形行为特征及模型化研究.岩土工程学报, 2001, 23(5): 631-633.

41)Qihua Zhang, Jianmin Yin, Qian Sheng. Nonlinear dynamic model of slope deformation and its application. In: Sijing Wang (ed.), Frontiers of rock mechanics and sustainable development in the 21st century, Beijing, 2001:491-493.

42)张奇华,钟作武,龚壁新.施加边界位移产生纯剪应力及反分析应用.长江科学院院报, 2000, 17(2): 34-36.

43)张奇华.匀速加速变化型灰色模型及应用.岩石力学与工程学报, 1999, 18(1): 17-22.

44)张奇华,彭光忠,付少兰,等.链子崖危岩体变形破坏系统辨识.岩石力学与工程学报, 1998, 17(5): 544-551.

45)张奇华,彭光忠.链子崖危岩体软弱夹层的蠕变性质研究.岩土力学, 1997, 18(1): 60-64.


获得荣誉

1)2008年获湖北省科技进步一等奖.水电工程滑坡灾害评价、预测及防治灌浆技术研究与实践,排名第10

2)2013年获中国公路学会特等奖.矮寨大桥关键技术研究,排名第16(8家单位参加);

3)2014年获中国岩石力学与工程学会自然科学奖一等奖.水工裂隙岩体稳定性分析方法及应用,排名第5

4)2014年获中国岩石力学与工程学会科技进步奖一等奖.大型地下水封石洞油库水封系统关键技术研究及其应用,排名第7

5)2012年入选水利部5151人才工程三、四层次人选

6)2012年获中国岩石力学与工程学会青年科技奖银奖

7)2017年在第13届国际非连续变形分析大会(ICADD-13)上获Outstanding Researcher Award(杰出研究者奖,共5人获奖)

8)2010年作为水利部抗旱专家赴云南抗旱、2016年赴江苏省参加防汛工作

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