近日,我校建筑工程学院青年教师王玮瑜博士、王锴博士分别在国际权威TOP期刊发表原创研究论文。王玮瑜博士联合河海大学、扬州大学等科研单位,在岩土工程领域权威期刊《Acta Geotechnica》(IF 6.5,中科院一区TOP)发表论文《Determination of appropriate displacement rates based on a one-dimensional nonlinear large-deformation model for CRD consolidation tests(基于一维CRD固结试验非线性大变形模型确定合理的位移速率)》;王锴博士联合南京工业大学、新加坡南洋理工大学等科研单位,在计算力学领域权威期刊《Thin-Walled Structures》(IF 8.4,中科院一区TOP)发表论文《A novel three-dimensional weak-form quadrature rigid-frame element and its application in transmission tower analysis(一种新型三维弱形式求积框架元及其在输电塔中的应用)》。两项成果均以我校为第一完成单位。
两篇论文分别聚焦CRD固结试验速率确定与复杂工程结构高效力学分析两个前沿问题,体现了我校建筑工程学院青年教师在岩土工程、结构工程与计算力学等方向的持续科研积累和创新能力。
王玮瑜博士:提出CRD固结试验合理位移速率确定新方法
等位移速率(CRD)固结试验具有试验周期短、可连续获取土体压缩与渗透特性参数等优点,已广泛应用于土体固结特性研究及固结参数测试。然而,对于性质未知的土体,合理位移速率难以预先确定,现有方法通常需要依赖增量加载(IL)固结试验辅助确定试验速率。

针对这一问题,王玮瑜博士团队建立广义非线性大变形数值模型,采用隐式有限差分格式结合自适应网格变形技术求解控制方程,系统分析多种土体参数对位移速率与孔压系数关系的影响规律。在此基础上,团队构建了与土体性质无关的位移速率—孔压系数拟合公式,实现仅利用单次任意速率CRD试验即可确定合理速率,而无需额外开展IL固结试验。试验验证结果表明,该方法能够准确预测合理位移速率,为CRD固结试验在岩土工程中的推广应用提供了新的理论依据和技术支持。

该成果由我校建筑工程学院王玮瑜博士担任第一作者,共同作者包括柯力俊副教授、顾尧天博士、赵鑫博士和黄剑博士。研究得到黄山学院人才启动项目(2025xkjq015)、安徽省住建厅项目(2025-YF116,2025-YF112)、国家自然科学基金项目(52308378)、江苏省自然科学基金项目(BK20240501)等项目资助。
王锴博士:构建三维弱形式数值积分刚架单元方法
在大跨度输电塔等复杂工程结构力学分析中,传统有限元法往往需要大量细密单元,导致计算存储需求大、求解时间长。针对这一难题,王锴博士团队提出一种新颖的三维弱形式数值积分刚架单元(WQRE)方法。

该方法基于Timoshenko梁理论,结合Chebyshev-Lobatto数值微分与Gauss-Lobatto数值积分,基于混合变分原理导出正定实对称单元刚度矩阵和对角线形式的单元质量矩阵。团队进一步利用单元刚度矩阵的正定性,将单元内部积分点的未知量转化为仅由端点未知量表达,从而在单元层面实现自由度凝聚。与传统弱形式数值积分方法在整体装配后进行矩阵降阶不同,该方法在装配前即完成凝聚,显著降低了整体刚度矩阵阶数。以500kV大跨度输电塔为例,该方法所得结构刚度矩阵阶数仅为1344,远低于传统有限元法的20400,计算时间约为后者的8.5%。静力分析、风振分析及地震响应分析结果与有限元法及试验数据高度吻合,验证了该方法的精度与可靠性。


该成果以我校为第一完成单位,论文第一作者为我校建筑工程学院王锴博士,共同作者包括周叮教授、冯闯教授和Ng Teng Yong教授。研究得到黄山学院人才启动项目(2025xkjq031)、国家自然科学基金项目(51978336)等项目资助。
此次两项研究成果发表,进一步展示了我校建筑工程学院在高水平科研平台建设、青年人才培养和有组织科研推进方面取得的积极成效,也为学院相关学科方向的持续发展提供了有力支撑。
论文链接:
王玮瑜博士论文:https://doi.org/10.1007/s11440-026-03109-z
王锴博士论文:https://doi.org/10.1016/j.tws.2026.115147
撰稿、: 王锴、王玮瑜;责任编辑:章鏴 沈平平;审核:邓林 汪路金



