陈祖煜的学术生涯
陈祖煜生于1943年2月。1960年在上海向明中学完成了高中学业,同年考入了清华大学,1966年毕业于清华大学水利系。毕业后,曾有十余年在水利水电的第一线从事地基处理和水库的设计、施工工作。在此期间曾荣获“北京市科技先进工作者”称号。1979年作为我国第一批访问学者赴加拿大Alberta大学进修,从师于著名的土力学专家Morgenstern教授。在两年的留学生活中,他旁听了土木系岩土专业的全部研究生课程,同时开展研究工作。1981年返回祖国,在中国水利水电科学研究院工作。
陈祖煜早期的工作是在理论和分析计算方法两个方面完善了边坡稳定分析领域中著名的Morgenstern-Price法。其主要贡献为对这一方法的数学力学表达和理论内涵做出了重要改进,给出了力和力矩平衡方程式的解析解,并根据剪应力成对原理提出了求解该方程所必需的边界条件。用严格的解析方法推导出土体力和力矩平衡微分方程式,并获得闭合解;推导了用牛顿法求解力和力矩平衡方程所需的各项导数的计算公式,解决了各种稳定分析严格方法长期未能解决的数值计算收敛困难的问题;提出对土条侧向力的假定必须满足的边界条件,以保证剪应力成对的原理不受破坏,以此全面改进了在边坡稳定分析领域中具有重要学术地位的Morgenstern-Price法。1983年,在Morgenstern-Price法发表以后的18年,一个以Chen和Morgenstern署名的新方法出现在加拿大岩土工程学报,这一新的完善的方法引起了国际土力学界的重视。并已于2003年纳入“碾压式土石坝设计规范”(SL272-2001)。 回国后,陈祖煜继续开展边坡稳定分析研究工作,在加拿大岩土工程学报上发表两篇论文,提出确定临界滑裂面的数值方法。在使用非直接搜索法即牛顿法进行最优化方法计算时,提出对海色矩阵负阵的迭代初值不同于常规方法的处理,解决了牛顿法在边坡分析中的收敛问题。第一次提出通过随机搜索和最优化方法结合的途径确定最小安全系数,有效地解决了在自由度较多的情况下无法找到整体极值的问题。
1998年,陈祖煜将改进后的Morgenstern-Price法推广到主动土压力领域,克服了传统的库仑主动土压力理论不适用于柔性支挡结构(如锚拉、支撑、悬臂墙)的缺点,实现了土力学创始人Terzaghi教授提出的通过引入力矩平衡条件建立统一的主动土压力分析方法的构想。论文发表于加拿大岩土工程学报。
二十一世纪初,陈祖煜的研究工作又实现了新的突破。他与他的合作者将上述从二维推广到三维。分别在加拿大岩土工程学报和国际岩石力学与采矿工程学报上发表了相应的研究成果。