河北省交通工程结构力学行为与控制重点实验室1 ．载运工具与交通基础设施的相互作用研究

内容为汽车- 道路耦合非线性动力学，高速交通路基动载力学行为研究。

河北省交通工程结构力学行为与控制重点实验室2 ．桥梁结构力学行为控制与可靠性评价研究

内容为桥梁结构损伤机理和灾变演化过程研究，桥梁结构安全监测与可靠性评价理论与方法研究。

河北省交通工程结构力学行为与控制重点实验室3 ．长大隧道围岩稳定性理论与控制

内容为隧道围岩稳定性、结构耐久性控制理论，隧道施工过程力学与安全控制技术。

河北省交通工程结构力学行为与控制重点实验室4 ．应急工程结构理论与技术

内容为在突发事件中各类交通设施破坏机理研究、应急结构的设计理论和抢险抢修技术研究，能快速生成、应急使用的大型工程结构和工程设备的研究。

河北省交通工程结构力学行为与控制重点实验室5 ．新型智能材料与结构的力学行为

内容为基于磁电材料的传感和控制理论研究，磁电材料多场耦合的本构关系，发展基于超声波谱理论的材料性能测试方法，磁电梁、板、壳的变形和动力学行为, 层状磁电材料中表面波和导波的传播规律。

6 ．轨道交通基础稳定性与变形控制

内容为高速铁路、城市轨道交通基坑稳定性与变形控制研究，软土地基动力固结理论研究。

河北省交通工程结构力学行为与控制重点实验室

简 介

河北省交通工程结构力学行为与控制重点实验室于2009 年8 月被科技部批准为省部共建国家重点实验室培育基地，现任实验室学术委员会主任刘人怀院士，实验室主任杨绍普教授。

石家庄市北二环东路 15 号

实验用房总面积6800 余平方米，建设投资总额为4890 万元；拥有试验与检测仪器设备2606 台（套），仪器设备总值3836 万元，其中50 万元以上的仪器设备18 台（套），价值2735 余万元。

价值150 万元以上设备主要有风洞洞体及附属设备、液压综合试验台、电动油压振动试验台、振动台、电液伺服加载试验系统、地质超前预报系统、MTS 材料实验系统、液压伺服材料实验机(MTS) 等。 2100433B

实验室现有固定工作人员46 名，其中博士生导师6 人，教授25 人，博士27 名、留学归国博士8 名。

拥有国家杰出青年科学基金获得者、燕赵学者、国家科技进步奖主持人、中国卓越研究奖获得者、省管优秀专家、国家和省突贡专家、国家科技进步二等奖以上和省（部）级一等奖（前3 名）等高层次人才共计19 人。

石家庄铁道大学

“ 十一五” 以来，实验室坚持基础研究与应用研究相结合，紧密围绕学科前沿的科学问题及国民经济建设中急需解决的技术难题，提高科研总体水平，共主持承担国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金重点项目、“863” 计划、国家自然科学基金、国家交通战备等国家级项目27 项，省部级项目62 项；获得国家科技进步奖3 项，省部级奖励21 项；在国内外重要期刊发表论文160 余篇。代表性科研成果、项目有：

成果：青藏铁路工程（2008 年度获国家科技进步特等奖，参加，在50 个单位中排名13 ）；大型交通基础设施健康监测、安全评估与快速康复技术（2008 年度获国家科技进步二等奖，主持）。项目：高速机车车辆系统非线性动力学与控制，国家杰出青年科学基金项目，经费：200 万元；高维载重车辆－道路耦合非线性系统动力学研究，国家自然科学基金重点项目，经费：220 万元。

2009年9月，省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室开始筹建；

2010年2月，获批省部共建国家重点实验室培育基地；

2020年2月26日，中华人民共和国科学技术部、河北省人民政府批准省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室（石家庄铁道大学）建设运行。

实验室面向国家和区域交通运输重大需求，致力于交通工程结构力学行为与系统安全的共性关键科学问题研究，为交通基础设施建设与运营安全提供理论和技术支撑，成为京津冀和交通运输行业科技创新、人才培养、学术交流的重要基地。主要研究方向包括：复杂环境下路基结构服役行为与安全保障、桥梁力学行为与安全控制、隧道结构力学行为与变形控制、车辆动力学与交通工程机械故障诊断。

实验室面向国家“交通强国”、“一带一路”建设和京津冀区域协同发展战略需求，为交通基础设施建设与运营安全提供理论和技术支撑。实验室拥有优越的科研条件和良好的学术氛围，聚焦线路、桥梁、隧道、车辆的力学行为与系统安全开展研究。

省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室复杂环境下路基结构服役行为与安全保障

从非饱和路基变形特性与浸水劣化机理、寒区高速交通路基结构优化与灾变防控以及加筋土路基结构行为演变与性能保持等方面开展深入研究。

揭示非饱和土体动力湿化演化机理，构建热-水-土-气多相耦合模型，探求路基翻浆冒泥、不均匀沉降等病害产生规律，制定合理的病害治理方法，提出非饱和土地区路基沉降预测评估模型；针对多年冻土地区和季节性冻土地区路基的病害特征，创新路基结构优化与防护措施，探索抗冻胀、少维护、长寿命的层状基床结构填料性质、刚度匹配、结构优化与全寿命周期管理技术；探明服役期加筋土路基力学性能和位移特征发展演化规律，构建控制加筋土路基服役性能劣化的技术体系，形成基于稳定性和变形控制的加筋土路基设计计算理论和技术方法。

目标是构建复杂环境下路基结构行为演变与控制研究体系，提出基于服役期性能保持功能的路基结构设计理论、加固技术和劣化控制技术，实现路基结构的安全耐久。

省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室桥梁力学行为与安全控制

从多重因素耦合作用下桥梁结构效应与安全风险理论、桥梁全寿命周期监测与状态评估以及桥梁施工装备及快速修复理论等方面开展深入研究。

揭示环境与应力复杂耦合作用下桥梁全寿命性能演化规律，建立多尺度损毁特征参数和多指标综合判释的快速评估模型；提出监测数据自动化与智能化处理方法及技术，形成支持多源、多模、异构的桥梁运行状态时空数据融合方法和基于检/监测数据驱动的桥梁全生命期性能演化规律与安全评估体系；研发先进可靠的桥梁提运架等大型工程建设用施工装备、桥梁快速抢修（建）应急工程装备，建立基于多尺度损毁特征参数的快速评估理论模型与快速评估系统，完善灾后桥梁基础设施的快速抢修（建）器材及技术储备。

目标是从致因-风险-感知-控制等保障全链条入手，建立动态时空环境效应下桥梁结构状态感知与现代养修的理论和技术体系，提升我国桥梁建设和运营安全的保障能力。

省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室隧道结构力学行为与变形控制

从多场耦合条件下岩石静、动态损伤机理及损伤模型构建、软弱围岩隧道稳定性理论以及软弱围岩隧道施工过程力学与变形控制技术等方面开展深入研究。

揭示多场耦合条件下岩石静、动损伤的表征、累积和演化过程，建立岩石损伤模型及损伤积累与渗透率变化的耦合理论模型，掌握岩石损伤演化机理及规律；探究隧道围岩预变形、掌子面围岩挤出变形和洞周收敛变形与发展和施工过程的“时空效应”，基于变形协调突变理论及支护结构极限承载分析结果，研究隧道体系空间极限位移、位移速度与形态分布；分析隧道围岩与支护结构体系相互作用以及高地应力、地下水对隧道围岩稳定性的影响，完善软弱围岩、高地应力条件下隧道支护设计原理、方法以及隧道体系稳定性评价方法。

目标是构建隧道围岩稳定性控制理论和隧道施工过程力学与安全控制技术体系，为隧道工程的优化设计、灾害防控提供理论支撑，提升我国隧道工程的建设理论与技术水平。

省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室车辆动力学与交通工程机械故障诊断

从车辆-道路相互作用系统动力学、高速机车车辆非线性动力学及交通工程机械故障诊断等方面开展深入研究。

考虑高维、时变、刚柔相互作用等特性发展车辆-道路相互作用动力学理论，提出磁流变作动器双曲滞后非线性模型，开发刚柔相互作用系统振动分析方法，研究车辆与交通工程结构动力学响应规律，揭示系统模态截断收敛机理，构建集建模、分析、仿真、试验于一体的车-路相互作用研究框架；拓展非光滑滞后非线性系统动力学分析与参数优化方法，分析机车走行部稳定性与非线性动力学行为，提出结合微观力学机理与宏观动力学表征的服役性能演化机理研究新思路，揭示机车车辆关键运动部件服役性能演化机理与规律，研制专用智能复合传感器，构建走行部服役性能检测体系；发展大型施工机械动力学状态监测与故障诊断理论，建立施工工艺驱动的三维安全分析体系，发展盲源信号分离及早期微弱故障信号传感检测技术，提出强背景噪声下的故障信号特征提取及分类模式识别方法，开发大型交通施工机械实时安全监测与预警云平台。

目标是构建一套较为完整的车辆与交通工程机械动力学与故障诊断技术体系，提高车辆运行的安全性和平稳性，减小车辆对线路和桥梁的动荷载，为保障交通工程结构施工与运营的系统安全提供理论与技术支撑。

实验室建设与运行目标是，立足国内，面向世界，贯彻“创新、务实、开放、协作”的运行管理方针，充分发挥实验室学术委员会的指导、监督作用，最大限度地合理利用（开放）实验室的仪器设备资源，围绕河北省发展的战略布局和区域特色开展交通工程结构力学行为与系统安全方面的应用基础研究，将实验室建设成为在国内具有一流水平、在国际上具有一定影响的科学研究和人才培养基地，促进河北省经济社会发展。