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期刊简介

期刊简介 期刊简介

主编：余志武

执行主编：蒋学东

ISSN：1672-7029

CN：43-1423/U

主管单位：教育部

主办单位：中南大学

出版周期：月刊

编辑部电话：0731-82656536

编辑部邮箱：jrse@csu.edu.cn

编辑部地址：湖南省长沙市韶山南路22号中南大学天心校区

出版单位：中南大学出版社

出版单位官网：csup.csu.edu.cn

出版单位联系方式：0731-88879816

出版单位办公地址：湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号中南大学

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Volume 23 期 10，2026 2026年第23卷第10期

  • 高速铁路技术

    钟不凡, 周旺保, 蒋丽忠, 彭康, 熊利军

    DOI：10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20251841
    摘要：为实现对高速铁路桥梁震后损伤状态的快速、准确评估，以一座标准的5跨CRTSII无砟轨道-桥梁系统为研究对象，基于OpenSees有限元软件建立精细化非线性地震分析模型，选取涵盖4类场地条件的4 000条地震动记录，对有限元模型进行非线性时程分析，构建地震动强度指标(intensity measure, IM)与结构损伤指标的数据库。基于Python语言，构建不同场地、IM条件下高速铁路桥梁地震响应预测的多层感知机(multi-layer perceptron, MLP)神经网络模型，通过决定系数R2评估不同场地条件、IM工况下高速铁路桥梁地震响应预测精度，对比分析4种不同类型场地、25种IM对MLP预测能力的影响，探究适用于不同场地条件的最优IM，确定影响地震响应预测性能的关键IM。研究结果表明，加速度型IM工况下MLP总体预测精度最高，其中谱加速度强度具有最高的预测精度，R2最高达到0.87。场地条件对不同IM工况下MLP的预测精度具有显著影响，随着场地土层由硬(I、II类场地)变软(III、IV类场地)，速度型和位移型IM工况下MLP的预测性能显著下降，加速度型IM工况下MLP表现出较强的稳定性，具有良好的普适性。加速度谱强度、峰值速度和位移谱峰值这一组合对MLP预测精度的影响最为显著。研究成果可为高速铁路桥梁在进行抗震设计、风险评估和震后快速评定时，选择最优地震动强度指标提供科学依据与工程应用参考。  
    关键词：高速铁路桥梁;地震响应;机器学习;地震动强度指标;场地类型   
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    更新时间：2026-11-09

    廖利, 谭忠盛, 罗会武, 杨睿, 周振梁, 董高峰

    DOI：10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20251868
    摘要：明挖法隧道衬砌钢筋体系转换中，钢筋笼会因自重产生显著变形，影响隧道衬砌的整体施工质量。依托雄忻高铁雄安隧道工程，采用足尺模型试验、数值模拟和现场验证的综合方法，设计了隧道衬砌钢筋台车足尺模型，对比横向、竖向及组合支撑方案的变形控制效果；建立了精细化数值模型，优化了吊点支撑力参数；提出了适配“移动工厂”的微荷载差体系转换工艺，在试验段布设矩阵式吊点开展现场试验。足尺试验表明，横向支撑与门架吊点组合方案抑制变形效果最优，无支撑时最大竖向位移达104 mm，该方案可将最大竖向、水平变形分别控制在7 mm和9 mm。数值模拟确定最优参数为吊点总力达钢筋自重60%，分布规律为边列大于中列、中间2排大于前后2排。现场数据表明，该工艺将钢筋实测变形控制在-8 mm~+8 mm，最大变形不超过10 mm，远低于20 mm设计控制值。研究提出的微荷载差体系转换技术，通过优化支撑方案与吊点参数，有效解决了钢筋笼自重变形难题，且与“移动工厂”深度融合，实现工序并行。该技术为明挖高铁隧道标准化施工提供了可靠技术支撑，对保障工程质量、缩短工期具有重要应用价值，可为同类工程提供参考。  
    关键词：铁路隧道;衬砌质量;试验研究;衬砌钢筋体系转换;移动工厂   
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    更新时间：2026-11-09

    赵珊鹏, 王亚军, 白明慧, 甘永忠, 徐金阳, 张文韬, 李小平

    DOI：10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20251845
    摘要：电气化铁路接触网附加导线在覆冰与大风作用下易发生大幅舞动，可能引发导线疲劳损伤与线间放电。为分析不同覆冰状态下导线舞动特性及线间安全距离变化规律，基于计算流体动力学数值模拟，引入Den Hartog垂直激发与Nigol扭转激发联合判据，确定了新月形与扇形覆冰导线的风攻角气动失稳范围。进一步构建了非线性动力学有限元模型，采用谐波叠加法模拟随机脉动风场，基于准定常气动力假设与Newmark-β法求解非线性动力方程，验证了失稳范围内附加导线在水平-垂向-扭转耦合作用下的实际舞动特征。通过控制变量法，系统分析覆冰厚度、形态及风攻角对舞动幅值、轨迹、动张力及线间最小距离的影响。结果表明：冰风作用下导线档距中点舞动轨迹呈斜椭圆状，以水平振动为主，且正馈线舞动幅值通常大于保护线；覆冰厚度增加会显著增大舞动幅值与最大动张力系数，减小线间距离；在20 m/s风速下，1.00D覆冰导致线间最小距离降至0.253 m，低于0.3 m安全限值；扇形覆冰的气动失稳区间更宽，虽其对舞动幅值及线间距离的威胁低于新月形覆冰，但因其高气动阻力特性，导致最大动张力系数显著高于新月形覆冰，金具疲劳损伤风险更为突出；新月形覆冰在20°风攻角时舞动最为剧烈，对应20°～25°区间的升力曲线负斜率极值；风速升高会加剧舞动与线间收缩，增加线间放电风险。研究验证了覆冰导线气动失稳机理，量化评估了实际风场中的舞动特性，可为接触网附加导线防舞设计与安全距离校核提供理论依据。  
    关键词：覆冰状态;接触网;附加导线;舞动特性;线间距离   
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    更新时间：2026-11-09

    王慧晶, 王婧初

    DOI：10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20251891
    摘要：为适应旅客服务多样性需求，运用BP(back propagation)神经网络搭建数据分析系统，在挖掘旅客行为特征与增值服务需求之间的关联关系的基础上，建立精准服务匹配模型，进而实现高铁运营资源的动态配置。基于高铁电子客票系统与站车信息采集系统，整合旅客购票记录、行程轨迹、消费行为等结构化数据，以及车站终端、列车终端等获取的非结构化数据，构建多维度旅客行为标签体系。采用Hadoop分布式架构进行数据处理，构建3层BP神经网络模型，设置输入层(9个特征节点)、隐含层(19个神经元)和输出层(4类服务需求)，采用ReLU激活函数。针对就餐需求、交通接驳、引导乘车及旅行购物4类典型场景，分别构建预测模型。实验数据显示，在80%训练集和20%验证集的划分下，就餐需求预测模型取得最佳效果，预测误差为11.01%(R2=0.83)，引导乘车模型次之，预测误差为11.18%(R2=0.91)，交通接驳模型预测误差为11.96%(R2=0.80)，旅行购物预测误差为18.03%。实际运营环境测试表明，系统可实现快速需求响应，增值服务推送准确率显著提升，资源调度效率有效提高。所构建的高铁数字平台有效整合了数据处理技术与神经网络算法，在服务需求预测、实时响应机制和资源动态配置3个维度均表现出显著优势，特别在提升旅客服务体验和降低运营成本方面具有重要实践价值，为智慧高铁服务体系的数字化升级提供了可复用的技术框架。  
    关键词：BP神经网络;高速铁路;增值服务;客运服务;智慧高铁   
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    更新时间：2026-11-09

  • 智慧交通与物流

    苏焕银, 沈金聪, 莫尚霖, 李雨轩, 代慧子

    DOI：10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20251934
    摘要：城市轨道交通网络中OD对规模庞大、客流分散稀疏、时空分布特征复杂，针对城市轨道交通OD客流预测问题，设计了基于多头注意力机制的时空图卷积模型(MASTGCN)。首先，依据历史客流时间序列，将OD客流分布的时间特征表述为波动性、趋势性和周期性；依据OD对车站节点周边环境、OD对之间的最短路径信息以及OD客流分布特征，将OD对进行多角度分类。设计时空特征融合算法计算不同OD对之间的依赖等级，依赖等级较高的OD对的客流分布特征具有较大的相似性，基于此构造虚拟的OD拓扑结构图。MASTGCN模型由3个模块组成，每个模块由卷积门控循环单元(CGRU)块和基于多头注意力机制的图卷积(MAGCN)块构成。CGRU块融合了CNN和GRU的特色，负责提取OD客流分布的波动性、趋势性和周期性时间特征；MAGCN块融合了GCN和多头注意力机制，基于OD拓扑图和客流时间序列，捕捉大规模OD客流分布的复杂时空特征。每个模块内部，先将CGRU块提取的时间特征和MAGCN块提取的时空特征进行融合，再将3个模块的特征数据进一步融合输出。基于广州地铁网络进行实验分析，设计了多组对比实验对MASTGCN模型性能进行验证。实验结果表明，MASTGCN模型可有效提取并融合客流分布的高维时空特征，模型结构设计较为合理，相比基准模型，MASTGCN模型的预测精度较高且具有明显的优越性，适用于网络级的OD客流预测。  
    关键词：城市轨道交通;OD客流预测;卷积门控循环单元;图卷积神经网络;多头注意力机制   
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    更新时间：2026-11-09
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    吴俊, 金浩, 周亦蕊, 桂鹏

    2026: 1-10. DOI: 10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20261379
    摘要：为明确轨道交通盾构隧道承插式接头区域杂散电流的分布规律，建立了包含管片、钢筋笼、承插式接头及道床的三环盾构隧道数值计算模型。在此基础上，探讨橡胶混凝土道床对盾构隧道承插式接头区域杂散电流作用的影响。首先，分析不同电场边界条件下承插式接头区域电势及腐蚀电流的分布规律。在此基础上，选取单轨泄漏模式下第2环承插式接头作为分析对象，研究橡胶混凝土道床不同橡胶掺量下盾构隧道承插式接头插口段与承口段环向路径的电势及腐蚀电流密度。研究结果表明：（1）电场边界条件对承插式接头处腐蚀电流密度分布的影响较为有限，并且不同特征位置处的腐蚀电流密度分布存在显著差异。（2）承插式接头处腐蚀电流密度呈明显的非均匀分布，腐蚀电流密度峰值均出现在承口段和插口段的几何转角处，且插口段的腐蚀电流密度峰值和平均腐蚀电流密度均大于承口段，插口段面临更高的腐蚀风险。（3）随着道床橡胶掺量增加，插口段与承口段腐蚀电流密度下降，且下降幅度随腐蚀电流密度的增大而增大，表明橡胶混凝土道床对腐蚀水平较高的区域具有更显著的抑制效果。研究结果揭示了杂散电流在盾构隧道承插式接头处的分布特性，同时可为盾构隧道承插式接头杂散电流腐蚀防护提供参考。  
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    雷崇, 肖明清, 张涛, 孙波, 黄娟

    2026: 1-15. DOI: 10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20261255
    摘要：针对古城区地铁车站建设面临的场地极度受限、文物保护约束严格、传统明挖法拆迁规模大等突出问题，以某穿越古城核心区的规划地铁快线为工程背景，提出基于垂直交通核的单圆错岛盾构地铁车站集约设计方案，开展车站断面优化、错岛式站台布置、预制中空板一体化排烟风道设计及垂直交通核集约化布置研究，并对车站客流适应性与消防疏散性能进行分析。通过多维度协同优化，确定车站采用限界圆直径13.1 m、盾构管片外径15.0 m的紧凑断面，实现各项建筑功能协同匹配；将预制中空板的贯通腔体作为站台排烟风道，使结构承重与排烟功能合二为一，有效解决了盾构洞径控制与管线敷设空间不足的矛盾；采用”楼梯+垂直电梯“组合的外置集成式垂直交通核，解决地面无法分散设置出入口的实际难题；站台采用48 m重叠、48 m错开的错岛式布置，在常规人流密度（0.33~0.50 m²/人）条件下，站台容纳能力远大于远期超高峰最大候车客流，客流承载能力充裕；疏散仿真表明，站台层人员于4 min内全部撤离，总疏散时间小于5 min，满足《地铁设计防火标准》的疏散要求。该车站方案在极小地面介入条件下实现了建筑功能与结构空间的高效整合，客流承载与消防疏散性能良好，为古城区及类似受限场地的地铁车站建设提供了新模式。  
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    2026-11-05

    许祺祺, 李星宇, 荆毛宁, 燕鸽, 王德志, 靳凯戎

    2026: 1-14. DOI: 10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20261203
    摘要：为揭示高掺量镁渣等质量替代水泥后混凝土在标准养护与加速碳化养护下的强度演化和物相转化规律，设置0%、20%、40%、60%和80%的5种镁渣替代率，分别记为M0、M2、M4、M6和M8。测试试件在3、7和28 d的抗压强度与劈裂抗拉强度，并采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜-能谱（SEM–EDS）表征以及热力学平衡计算分析微观组成及反应路径。标准养护下，两类强度均随镁渣替代率升高而降低；替代率由0%增至80%时，28 d抗压强度由59.0 MPa降至15.8 MPa，劈裂抗拉强度由4.45 MPa降至1.20 MPa，表明高替代率条件下水泥熟料稀释和镁渣低水化活性共同限制了强度发展。碳化养护下，M0-M6组28 d抗压强度由64.0 MPa降至42.0 MPa，而M8组回升至48.34 MPa，较M6组提高15.1%，且较同配比标准养护组提高32.5 MPa；M8组28 d劈裂抗拉强度为3.57 MPa，略低于M6组的3.62 MPa，但为同配比标准养护组的298%。物相和形貌分析显示，高替代率标准养护体系中残余硅酸钙相、方镁石及未反应颗粒增多，水化硅酸钙（C–S–H）和氢氧化钙（CH）生成受到抑制；碳化后可观察到碳酸钙及富硅凝胶类产物，其沉积和填充与基体局部致密化相对应。平衡计算进一步表明，随CO₂累计输入量增加，CH和C–S–H逐步消耗，方解石及低钙富硅相增加，孔溶液pH总体降低；当CO₂累计输入达到50 g/100 g胶凝材料时，M0、M4和M8的计算pH分别降至7.60、7.38和10.51，表明不同镁渣替代率体系在相同CO₂输入量下具有不同的反应程度。综合结果表明，镁渣抑制了标准养护下的水化反应和强度发展，而碳化养护条件下孔隙填充和相组成变化，引起镁渣混凝土强度的变化。  
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    2026-11-05

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