王玉杰 中国水利水电科学研究院岩土所
 

1、基本情况

       姓 名:王玉杰        性 别:男        出生日期:1974年5月4日    

       民 族:汉           党派:中共       籍贯:山西省万荣县

       专业:岩土工程       研究方向:边坡稳定、岩土工程数值分析   

       学位:博士           职称:教授级高工    职务:所副总工

       工作单位:中国水利水电科学研究院岩土所       

2、学习及工作经历

    1991.9~1995.7,太原工业大学(现太原理工大学)水利系,水利工程建筑专业,本科

    1995.9~1998.4,中国水利水电科学研究院岩土所,岩土工程专业,硕士

    1998.7~2001.5, 香港理工大学土木与结构工程系,岩土工程专业,博士

    2002.2~2003.9, 加拿大蒙克顿大学工学院,博士后

    1998.4~2001.7, 中国水利水电科学研究院岩土所,助工

    2001.7~2003.10,中国水利水电科学研究院岩土所,工程师

    2003.10~2007.6, 中国水利水电科学研究院岩土所,高级工程师

    2005~至今,     中国水利水电科学研究院岩土所,副总工

    2007.6~至今   中国水利水电科学研究院岩土所,教授级高级工程师

3、主要科研经历及科研成果

    主要从事边坡稳定、地基承载力及岩土工程可靠度分析等领域的研究和咨询工作。自2003年回国后主持和参与了国家 “十一五”和“十二五”国家科技支撑项目、国家自然科学基金项目、省部级重点科研项目多项,同时主持和作为技术骨干参与了小浪底、小湾、锦屏一级、洪家渡、龙开口、向家坝等多个国家重点水电工程关键技术问题的科研攻关和技术咨询工作,有关成果已在水电工程中得到了广泛的推广应用,获得了显著的社会和经济效益。在岩土工程领域国内外著名的学术期刊上发表论文多篇,截止2012年2月28日,出版合著1部,编著2部,参与规范编写3部,发表学术论文58篇,其中SCI收录9篇,EI收录26篇,CPCI-S收录4篇,国际会议合作主题发言2篇,在SCI网络版中被他引116次,其中多篇论文发表在国际最高水平杂志ASCE的《Journal of Geoenvironmental and Geotechnical Engineering》、《Canadian Geotechnical Journal》上。获中国科协期刊优秀学术论文奖和《水利学报》优秀论文奖;中国水利水电科学研究院科技进步一等奖2项、特等奖1项,2007年获水利部和中国水利水电科学研究院“十佳青年”称号,2010年香港理工大学优秀博士毕业生。

       作为我国著名岩土专家陈祖煜院士和汪小刚副院长为学术带头人的从事边坡稳定分析研究团队的主要骨干,本人在基于塑性力学极限分析理论的边坡稳定分析三维方法、楔体稳定分析和地基承载力分析,基于地质统计理论的堤防稳定分析方法,以及岩土工程分项系数极限状态设计关键基础理论等方面开展了卓有成效的研究,学术成果具备较高的创新性和科学意义,由本人独立做出的贡献有:

    (1) 首次运用基于塑性力学上限原理的数值方法发现当楔体结构面的剪胀角最大时,楔体的稳定安全系数达到了最大值。这一发现为后来陈祖煜院士理论证明和试验验证“潘家铮最大最小原理”提供了数值分析上的根据。

    (2) 深入研究的边坡稳定的广义三维极限分析方法,避开传统的三维极限平衡需要大量假设的局限性,计算简单,理论体系严密,突破边坡稳定的三维方法长时间不能在工程实践中得到广泛应用的瓶颈,有关研究成果分两部分在International Journal of Rock Mechanics and Mining Science得到发表,该学报主编Hudson教授对作者致以感谢信。

    (3) 土压力、地基极限承载力和边坡稳定是经典土力学的3个主要领域,这3个领域的分析方法本质上属于极限平衡和极限分析这一理论体系。通过建立统一的数值分析方法,对这3个领域进行了有效的统一。

    (4) 把二维边坡塑性力学上限方法推广到地基承载力领域并能在统一滑移模式下计算有重地基极限承载力系数。这一方法的提出,目前常用的计算地基承载力的公式中对地基埋深、容重、荷载偏心等复杂情况引入一系列修正系数的做法可以用更为方便、精确的方法来代替。

    (5) 针对可靠度和分项系数设计方法在岩土工程应用中出现的各种问题,首次提出了能把可靠指标和传统单一安全系数进行直接比较的“可靠度方法相对安全率”的理论体系,这一新的概念为拓宽可靠度分析成果的实用性创造了条件,为目前实际应用较为混乱的分项系数的标定提供了理论基础和科学依据。

    (6) 作为主要开发人员的边坡稳定分析系列程序W-SLOPE已纳入水利、水电边坡设计规范和近期编写的水工手册中,并得到广泛应用。其中土质边坡稳定分析程序STAB2009的用户遍及水利电力和其它行业的200多个单位;岩质边坡稳定分析程序EMU2009用户数达到30个单位。

4、学术思想、研究团队建设、学科发展思路等

    学术思想。(1)以水利行业岩土工程重大关键基础理论为研究出发点,以重大实践和技术问题为研究导向。(2)理论与实践相结合。岩土工程是一门实践性很强的学科,老一辈的岩土工程专家和学者在言传身教的时候会常常提及:“岩土工程问题的解决三分靠理论,七分靠实践”,这更突出工程实践在岩土工程科研工作中的重要作用,因此对于岩土工程问题的研究和解决首先要处理好理论和实践的相互关系,要牢牢把握“岩土工程的理论研究要植根和服务于工程实践,实际工程中所遇到的问题又能促进理论研究的发展”的基本要点,这样研究成果才具有生命力,能够产生实际的社会与经济价值,才能为这一学科的持续发展提供源泉。(3)数值分析与试验模拟相结合。随着计算机水平的高速发展,越来越多的岩土工程问题可以通过大型的数值分析进行计算研究,但是数值分析中所需要的基本输入参数还需要室内外的岩土体力学试验给出。另外,由于岩土体室内外试验条件有限,不可能对岩土体的力学行为进行精确地试验研究,在利用基本试验成果基础上,采用能够模拟岩土体微细观力学行为的程序,对岩土体复杂应力、稳定、渗流等复杂条件下的力学行为进行细致精确研究,补充室内外试验研究成果。因此,在岩土工程学科研究中,要重视试验研究与数值模拟两个方面,互相补充,互相促进,共同推动岩土工程这一学科的可持续发展。(4)理论研究与现场验证相结合。岩土工程学科是一门实践性很强的学科,仅仅停留在试验分析与数值模拟上很难得到真正应用于工程实践的分析成果。因此,在对实际岩土工程问题进行研究中,需要到工程现场进行踏勘,以确保数值模拟的基本地质条件合理可靠;在研究之后,需要跟踪工程检测与监测结果,以检验与完善数值研究理论。这样才能得出适用于工程实践好的岩土工程理论和实用方法。(5)多学科相互交叉与结合。在岩土工程研究中,需要借助与其他学科,如地质学、计算机科学、统计学、图形学等其它学科来提高与完善解决实际工程问题的能力。因此,在实际工程学科发展中,需要采用多学科交叉的研究手段来促进该学科的长远发展。

    研究团队建设。(1)以现有研究团队和研究基础为依托,力争建立国际领先的、层次合理、具有团队精神的可持续发展的科研创新团队。(2)制定明确的科研团队发展目标。使得团队在水利水电边坡、地下洞室稳定分析理论和方法体系,水利水电工程风险分析和可靠度设计方法、先进数值计算方法等多方面达到国际领先水平。(3)夯实人才队伍建设机制。在陈祖煜院士和汪小刚副院长为科研团队学术带头人的基础上,通过现有科研队伍优化配置、人才引进和学生培养等手段,形成层次合理、专业分工合作明确,催生有原始创新性新成果的出现,营造有利于中青年科研人才成长的环境与机制。

    学科发展

    我院岩土工程学科在水利行业一直享有盛誉,在基础理论和科学技术飞速发展的今天,需要保持和发展在岩土体稳定、可靠度分析病险水库除险加固、涉水工程地质灾害防治等方面的优势,同时需要兼顾其它重大科学问题,成为超越行业的国际领先学科,需要大力加强学科平台建设,注重人才团队建设、大型实验平台建设、关键科学问题公共研究。在下一阶段,着重在以下几个方面进行突破:

    (1)超大型地下硐室稳定关键技术;

    (2)跨流域长距离调水工程设计与施工关键技术问题;

    (3)锚固岩体长期耐久性测试和评价技术;

    (4)岩土工程风险管理、分析和发展战略;

    (5)涉水工程地质灾害预测预警技术;

    (6)边坡稳定极限分析有限元和三维极限分析方法;

    (7)岩土工程标准化和信息化专项技术。

5、科研及成才感悟

    科研攻关不离团队协作和不懈执着,成才之路有良师相伴,成功和荣誉永远不会眷恋懈怠之人。

2002年在加拿大从事博士后研究留念

王玉杰讲课

2007年12月13日至15日在海南举办的“边坡稳定分析理论及程序系列W-SLOPE使用培训班”担任主讲人

担任2008年第10届国际滑坡与工程边坡会议组委会秘书

2009年参加在日本仙台举办的滑坡灾害管理国际会议

2012年在大岗山水电站现场踏勘


 
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