香港大學工程學院土木工程系楊峻教授,憑藉其在科學技術進步所作的卓越貢獻,榮獲「國家自然科學獎」二等獎。得獎名單已於7月8日在北京舉行之國家科學技術獎勵大會、中國科學院及中國工程院院士大會上正式公佈。
楊峻教授及其團隊的研究範疇廣泛,涵蓋土動力學與地震工程,從理論模型建構以至實驗室測試,深入探究地震動與岩土材料動力特性。
楊教授所領導之研究,旨在進一步了解岩土材料於動靜荷載下的複雜力學行為,從而為自然災害防治與減緩,以及可持續發展所需之關鍵基礎設施建設,提供更具前瞻性的解決方案。
土壤作為天然材料,其受力行為極其複雜。楊教授的獲獎研究項目「土的各向異性狀態相關理論及其本構模型」,正針對此難題進行了深入探討。在自然界中,土壤具有明顯的「各向異性」,亦即因受力或測量方向的不同而產生顯著差異,且伴隨著「剪脹」現象,即是說土壤在受到擠壓或剪切力時,其內部顆粒會重組並產生體積膨脹,令體積變化與形狀改變相互牽連。這些特性令泥土的受力行為極難預測,亦是全球岩土工程界長期面對的重大地質安全挑戰。
這項研究系統性地破解了土壤各向異性與其所處狀態的關聯,並成功建立能同時精準描述土壤「廣義剪脹」(受剪切力時的體積膨脹)與「硬化過程」(受力後強度遞增)的數學方程式。在此基礎上,研究團隊在嚴格證明了「各向異性臨界狀態」(即土壤在持續受力變形後達到的極限邊界)的存在性與唯一性,並提出了各向異性在此狀態下得以共存的物理條件。
團隊更創立了一套完整的各向異性臨界狀態理論框架,從而發展出能精確模擬土壤受力與變形過程的一系列本構模型(用於模擬材料受力與形變規律的數學模型)。這些模型能夠更精確地描述土壤的強度與變形行為,為複雜環境下的岩土工程問題,提供了可靠的科學預測與理論依據。
楊教授表示:「我很榮幸能與兩位傑出合作者一起獲得這個備受尊崇的獎項。非常感謝香港大學提供優良的學術環境,感謝香港研究資助局提供研究資助,使我能夠專注於重要且基礎性的研究課題。」
「國家科學技術獎」由中華人民共和國國務院頒授,為國家科學技術界一項崇高的榮譽,旨在表彰對科學技術進步作出傑出貢獻的公民及組織。本年度評選出258個項目,其中「國家自然科學獎」共有51項,包括三項一等獎及48項二等獎。