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《北京日报》 jingyun每周·lingchuang完整版

向北京大学的Yao Yangping教授报告

让我们看看——

地球是生命的摇篮，载有万物的增长和繁殖。地球也是情绪的纽带，赋予了深刻的依恋和怀旧。自远古时代以来，无数的文字和诗人都将他们的笔作为一种媒介来表达对脚下土地的深切感情。

在科学研究领域，也有无数的科学家都专注于扎根于土壤，打破土壤的奥秘，并陪同大规模的工程结构。国家“ 973计划”的首席科学家Yao Yangping是北京航空和宇航学大学运输科学与工程学院教授，以及斯嘉丽学院的院长，位于前沿。

在岩土工程领域进行了30多年的深厚耕种后，他带领团队根据土壤的机械性能进行了岩土构成理论和机场工程变形控制的研究，并创建了一种统一的统一硬化系统的新系统，具有独特的土壤特征，并将其应用于诸如高填充机场和高级机场和洛克斯的大型杂物，并置于高级机场和洛克斯的范围内，并将其应用于洛克斯的高级域名，并将其应用于Rocks和Rocks的高度危险。 稳定。

基于凝结现象，Yao Yangping提出了一个新的概念，该概念是机场的“锅盖效应”，并开发了相应的预防灾难和控制技术，这些技术用于北京达克斯国际机场跑道设计，为机场跑道安全运营提供了重要的保证。基于现代信息技术，例如Beidou卫星系统，他建立了实时监控和智能的土壤定居的预警系统，意识到了对机场和解灾害的预测和预警。

2024年，Yao Yangping因其“统一硬化宪法土壤理论”的研究成果获得了国家自然科学奖的二等奖。 Yao Yangping凭借您的怀抱中的重型证书充满了动力：“将来，我将继续带领团队扎实地获得地球并为伴游建立基础。”

轮船的科学灵感

在冬季的北京达克辛国际机场，青铜航站楼充满了阳光，就像凤凰散布翅膀和即将飞行一样。爬上西塔高70米高，机场独特的“三个垂直和一个水平”全向跑道是完全可见的，几次飞行同时起飞并登陆，并将乘客安全地派往目的地。

达克斯机场是我国第一个拥有交叉路口跑道并且可以同时运营的机场。跑道安全有效到达的背后是中国智慧和具有完整技术内容的中国解决方案。

冬季，在我国北部机场的道路表面下，水积聚和霜冻肿胀通常会发生，对机场跑道构成安全危害。早在2013年，这种疾病就发生在兰州机场。 “跑道下土壤层的水含量急剧增加。” Yao Yangping说，这种情况使每个人都感到困惑。在寒冷和干燥的北部地区，地下水位被埋葬在数十米甚至更深的地方。跑道下的水显然不是由土壤中的毛细血管引起的。

水从哪里来？

Yao Yangping茫然，注意到了一种生命现象：“蒸bun头，盖子抬起盖子时，盖子上的凝结水流下来，在炉子上留下了一堆水。”

这个场景给Yao Yangping——带来了灵感

机场跑道等于用透气的锅盖覆盖土壤层。在冬季，当土壤中的水蒸气上升时，当它遇到“厚厚的盖子”时，它会将其凝结成水或将其凝结成冰。在次年的春季和夏季，冰融化成水，无法排出，这导致跑道下的水积聚。

Yao Yangping生动地将这种现象定义为“锅盖效应”。

《走近科学》 |机场有“锅盖”现象？ Beihang教授揭示了这个谜，事实证明.

巧合。

在2015年，陶罗克斯国际机场也发生了类似的问题。它建于1989年在陶氏陶氏国际机场。跑道最初建造时用水泥路面铺路。 2008年，跑道表面发生了沉降疾病。为了不影响机场的正常运行，建筑团将道路表面抬起，通过灌浆扁平，将沥青放在地面上，并修复了道路表面。但是，八年后，跑道上出现了异常裂缝，这在春末和初夏尤为严重。

“不仅在路面上有裂缝，而且还出现了一些凸起的包装。”今天，杨扬派人仍然记得他到达现场时看到的场景：建筑工人从跑道下的砾石垫上抽了大量水。后来，通过现场调查，他确认水的这一部分是由“锅盖效应”引起的。

现场机场的道路表面和基础水的实际破裂

回到北京，Yao Yangping陷入了实验室，希望通过模拟实验揭示造成灾难性的机制，并找到“锅盖效应”的原因。

Yao Yangping和他的学生修改了Beihang运输科学与工程大学岩土工程实验室的实验工具。 “我们在机场跑道下的土壤层中的透明圆柱罐中模拟了碎石和粘土，从上到下。粘土中含有水，粗砂只有水蒸气。” Yao Yangping解释说，他们在乐器顶部安装了一层盖子，以模拟机场的沥青混凝土跑道。

在实验过程中，团队首先将盖子的温度降低至零下，模拟了冬季的北部温度，并慢慢地，在盖子底部形成了一层薄薄的冰层。 “从地面上升的水蒸气被盖子阻塞，无法蒸发。当它遇到低于零摄氏度以下的盖子时，它会凝结成冰。”几周后，每个人都逐渐恢复了盖子的温度至室温，模拟了冬季到春季的场景。目前，冰变成了水。打开大门后，水从管道上倒出。

测试过程显然恢复了机场跑道下的水积聚。

研究过程的示意图

在此期间，Yao Yangping还带领他的团队在Daxing机场设立了测试台，并进行了现场测试。在那年的旧照片中，Yao Yangping和三名学生蹲在一个两米平方的坑旁，周围环绕着荒原和杂草。 “我们将地下传感器埋在Daxing机场跑道位置的土壤下，主要用于测量温度和湿度。目的是实时监测机场跑道土壤的健康状况。” Yaing Yangping回忆说，在照片中，他正在向学生分配任务，以定期和固定点监视土壤水分含量。

通过多年的监测和研究，该团队不仅证明了Daxing机场也存在“锅盖效应”，而且还找到了一种有效抑制其发生的方法。 ——采用松动和阻塞方法的组合，使土壤层密集并防止水蒸气向上移动。同时，在土壤的最大冷冻深度上安装了一层土工布的织物，以阻止水和蒸汽。 “就像第二层的锅盖被跑道下方的土壤覆盖一样。覆盖的地方也适合当地条件，可以通过实验分析和计算来计算。” Yao Yangping说。

Yao Yangping指导学生进行实验

在处理岩土工程很长时间之后，Yao Yangping知道科学研究和实践工程必须具有时间的回火和测试。 “我们的科学研究必须具有前瞻性，并且可以经受时间的考验。” Yao Yangping还提出了机场智能建设的概念。他带领团队整合了新一代信息技术，例如物联网，云计算，无人驾驶驾驶和虚拟现实，建立了一种计算模型，以增强有效的压实范围，并为机场的智能压实质量开发了实时监控系统，从而极大地提高了建筑压力的效率和质量。

Yao Yangping和他的团队还在全国许多机场设置了传感器，包括Daxing机场，包括一端的Beidou Satellite和另一端的数字管理平台。它使用跑道定居点时空连续算法来实现实时监控和机场定居点的智能预警。

解决两个“经典问题”的30年

安全而脚踏实地。 Yao Yangping的研究结果不仅保护机场的设计，建设和安全运营，而且在其他大规模项目中发挥了重要作用。

这些研究结果不能与土壤力学和岩土工程的基本理论的支持分开。其中，地球的本构理论可以称为“皇冠上的珠宝”。

1991年，杨阳植根于他的脚下这片土地，自从他创立博士学位并致力于研究土壤的构成理论研究。 “这必须提到剑桥模型。” Yao Yangping从一开始就开始。 1963年，在英格兰剑桥大学从事土壤力学研究的罗斯科教授提出了剑桥模型，该模型更好地解释了土壤和理论的土壤弹性变形特征，尤其是考虑到土壤的塑性量变形。

“该模型的出现标志着土壤组成型理论的发展成一个新阶段，并创造了批判性的土壤力学理论。” Yao Yangping改变了主意，但是，长期的研究表明，剑桥模式仍然有局限性。例如，在复杂环境中，不可能统一地描述不同类型土壤的应力和应变特征。简而言之，剑桥型号仅适用于简单的土壤，这限制了模型的工程应用范围。

在这方面，学者们提出了两个有关突破剑桥模型问题的经典问题。 ——如何建立一个合理地反映土壤塑性变形特征的硬化方程，以及如何建立一个将三维强度标准与本构模型结合在一起的一致框架。解决这两个关键问题已成为改善剑桥模型理论并促进构成理论的发展的关键，这也已成为Yao Yangping的终身追求。

1997年，Yao Yangping前往日本的Nagoya Technology进行进一步研究，并开始了两个经典问题的博士后研究。

“我的博士后主管是一位世界知名的土壤构成和强度理论的硕士。一旦进入实验室，我就建议学*最新的土壤构成理论。他为我分配了一项未解决的研究任务，该研究任务已经超过十年了。——，可以建立三维方法，可以完美地组合强度的criteria和stormenty crite criteria and stormenty croantectiation。” Yao Yangping说，承担这项工作任务需要决心和勇气面对困难。

面对似乎很难完成任务，Yao Yangping从最基本的机械公式开始，并逐步推导，计算和分析。

“曾经有人建议我改变研究方向，因为此事很无聊且困难，而且很难取得成果。但是追求科学的真正意义的最初意图使我继续拿起笔。”当每个人都想迅速发表论文时，Yao Yangping就独自一人了，不仅如此。在反复的挫折和失败中，他在理论的范围内默默地挑战了“不可能”。

现在，Yao Yangping仍然清楚地记得，1997年7月1日清晨，他得出了一个非常整洁，特别美丽的配方，并兴奋地向他的导师展示了它。阅读公式后，讲师拍了拍大腿，兴奋地说，就是这样！这使Yao Yang Yang扬更强大。

Yao Yangping直言不讳地说，在促进土壤构成理论的发展时，这种公式的推论只能被认为是一小步，但即使是一点进步对他来说是非常宝贵的。 1999年，他从学*中返回，并带领他的团队继续对土壤组成型理论进行构成研究。构建一个独特的统一硬化的土壤理论花了20多年的时间。

2004年，Yao Yangping带领他的团队提出了一般的非线性土壤强度理论，该理论与他在博士后期间建立的“三维变换应力方法”完美地结合在一起，并回答了一个经典问题之一。

2007年，该团队最初形成了统一硬化模型的理论框架。在接下来的十年中，它进一步发展为一个组成型模型，该模型考虑了饱和度，温度和时间等因素的影响，从而解决了传统模型的重要缺点。

在这一点上，两个“经典问题”都找到了完美的答案。

Yao Yangping解释了高填充项目

2019年，关于统一硬化理论的一系列研究再次使突破性进步。——已扩展，能够统一描述不同岩土技术材料的本质特征，例如粘土，沙子，土壤和土壤和岩石在复杂条件下，例如三维应力，温度和湿度。 Yao Yangping说，这为解决复杂岩土工程的变形和强度问题提供了重要的理论基础。

从遵循国外的剑桥模型并回答经典问题到领导中国土地的构成理论并取得了国际领导，Yao Yangping已致力于30多年来对岩土工程学的基础研究，不仅将土壤的构成理论和应用提升到了新的水平，而且还证明了中国科学和技术理论可以站在世界前世界的最前面。

方形垫子讲台点亮了“心灯”

老师是教授教义并回答怀疑的人。

作为大学老师，Yao Yanging对教学和教育程度与科学研究一样多。 1999年，杨阳在北京航空大学和宇航员大学之后，他始终留在教学的前线。如今，除了指导研究生从事项目外，他还负责为大学生的教学任务。他教授的本科课程“石头机械师”是北京航空大学运输学院的“金色招牌”。它已被连续地被评为北京的一门很好的课程和该国的一流本科课程。

本科课程《土力学》北京高级课程奖证书

为了向岩土工程的复杂原理解释，在团队参与的主要项目的建筑工地中，Yao Yanging特别收集了特殊收集的图片，视频和其他教材，并将工程前线的新经验带入了教室。

在学生的眼中，Yao老师既优雅又友好，并且与学生建立了“熟悉的关系”。该学生说，与姚明老师说话时，他根本不紧张，并且与与同龄人交流一样放松。每个人都愿意与Yao Yangping分享他们的学*和生活，还将谈论他们在学校遇到的各种问题。因此，Yao Yangping两次被选为Beihang University的“我爱我的老师”的前十名老师之一。

Yao Yangping“相互关怀”以这种方式评估了他与学生的关系。他最记得的是学生将蒸的bun头放在怀里，从食堂带到教室，并在寒冷的冬天送给他。

Yao Yangping教授（左）指导博士生进行实验

在2018年，Yao Yangping也是北京航空和宇航员图书馆图书馆的主任，他推广了一项新措施：校园图书馆“开放24小时”，在冬季和暑假期间像往常一样开放。这是北京大学的第一家，也是当时北京大学的第一家。

“无论多晚，这里都有光明，等待你回家。”想着图书馆中的学生的人物努力研究，Yao Yangping的眼睛闪烁着，他的语气充满了缓解。

Yao Yanging在Beihang University，曾担任交通学院党秘书，Shahe校园党秘书，管理委员会主任，图书馆主任和Shicai Academy的院长。尽管在校园里进行了大量的管理工作，但Yaing Yangping的科学研究速度仍在迅速采取措施。

现在，人工智能技术的潮流即将到来。 Yao Yangping认为，将来，人工智能可用于对岩土工程中强撞，压碎和其他压力的实施实时测量和控制。更重要的是，结合构成理论，对可能的岩土工程疾病的智能警告，例如地面沉降，破裂和冷冻土壤融化。 “让我们一次迈出一步，永远不要忘记最初的意图，我们正在朝着既定目标迈进。”

以前的建议

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就像北京大学的人民一样！ Yao Yangping被授予“ 93 Model”的名誉冠军！全国10人！

在这个领域，该国有2个人！ Beihang People赢得了大奖！

由|悬挂Xiaoxuan工作室

原始标题：《解锁“土的密码”，北航教授姚仰平筑基护航！》

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资料来源：北京航空与宇航学大学

（本文来自Pengpai News。有关更多原始信息，请下载“ Pengpai News”应用程序）