轨道交通地下结构长效服役
Long-term Service of Underground Railway Structures
1.1 轨道交通地下结构细观计算力学（几何本征骨料混凝土细观模型）
提出了几何本征骨料混凝土细观模型（Mesoscale Concrete Model with Real Aggregate Geometry, MCM-RAG），基于有限单元法和虚拟单元法进行了几何本征骨料混凝土细观模型构建，进一步形成了轨道交通地下结构细观计算模型。
【专著《几何本征骨料混凝土细观模型及轨道工程应用》（Mesoscale Concrete Model with Real Aggregate Geometry and its Application in Railway Engineering）】【几何本征骨料混凝土细观模型V1.0】
1.2 轨道交通地下结构宏观计算力学（全要素接缝轨道交通地下结构力学计算模型）
（1）全要素接缝盾构隧道内轨道力学计算模型
提出了针对道床-管片的多态（静&动）双折线界面本构以及多段式界面本构，构建了道床材料（橡胶混凝土等）的塑性损伤本构，结合全要素接缝盾构隧道力学计算模型，形成了全要素接缝盾构隧道内道床脱空计算模型（Disengagement model of invert-filling in shield tunnel considering joint's all composition，DisMIFSTJC）。
【计划于2027年出版专著《轨道交通地下结构隐蔽病害—盾构隧道内道床脱空》】【全要素接缝盾构隧道内道床脱空计算模型V1.0】
（2）全要素接缝盾构隧道力学计算模型
提出了挤压密封条等接缝组成的静力等效模拟方法，形成了全要素接缝盾构隧道变形计算模型（Deformation model of shield tunnel considering joint's all composition，DefMSTJC）；提出了考虑混凝土塑性耗散的CDM-XFEM，形成了适用于临土侧裂缝与背土侧裂缝的全要素接缝盾构隧道裂缝计算模型（Cracking model of shield tunnel considering joint's all composition，CraMSTJC）；提出了挤压密封条等接缝组成的动力等效模拟方法，形成了全要素接缝盾构隧道动力计算模型（Dynamic model of shield tunnel considering joint's all composition，DyaMSTJC）。
【专著《盾构隧道临土侧锈裂成因、危害及治理》（Causes, Hazards and Control of Soil-side Rust Cracking of Shield Tunnel）】【全要素接缝盾构隧道裂缝计算模型V1.0】
【专著《轨道交通盾构隧道车致振动规律及拼装效应》（Train-induced Vibration of Shield Tunnel in Rail Transit ）】【全要素接缝盾构隧道动力计算模型V1.0】（已提交出版社）
2.1 轨道交通地下结构病害发生发展机理
（1）轨道交通盾构隧道内轨道病害的发生发展机理，重点研究：轨道交通盾构隧道内道床脱空、隆起&下沉、裂缝的发生发展机理
【计划于2027年出版专著《轨道交通地下结构隐蔽病害—盾构隧道内道床脱空》】【轨道交通盾构隧道内道床脱空】
（2）轨道交通盾构隧道病害的发生发展机理，主要研究：轨道交通盾构隧道裂缝的产生发展机理（临土侧裂缝与背土侧裂缝，盾构隧道临土侧定义详见公众号文章）、轨道交通盾构隧道横向变形的发生发展机理、轨道交通盾构隧道渗漏水的发生发展机理
【专著《盾构隧道临土侧锈裂成因、危害及治理》（Causes, Hazards and Control of Soil-side Rust Cracking of Shield Tunnel）】【轨道交通盾构隧道临土侧裂缝（静载阶段）】
2.2 轨道交通地下结构病害识别技术
（1）轨道交通盾构隧道内轨道病害的识别技术，重点研究：轨道交通盾构隧道内道床脱空识别技术（详见发明专利）
（2）轨道交通盾构隧道病害的识别技术，重点研究：轨道交通盾构隧道临土侧裂缝识别技术（详见发明专利）
2.3 轨道交通地下结构病害评估方法
团队开展了实验评估方法与在线评估方法两个方面的研究，提高轨道交通盾构隧道内轨道以及轨道交通盾构隧道等病害影响评价的准确性。
（1）实验评估方面，团队建立了轨道性能评价实验平台，研发了盾构隧道力学足尺&缩尺实验系统，构建了轨道交通地下结构长效服役研究平台。（东南大学具备6×9米三向六自由度大型振动台等设备及平台）（2）在线评估方面，团队提出了轨道交通盾构隧道内道床脱空多指标（离缝+脱空率）评估方法（详见发明专利）以及轨道交通盾构隧道临土侧裂缝多指标（裂缝+变形）评估方法（详见发明专利）等轨道交通地下结构病害评估方法。
2.4 轨道交通地下结构病害治理技术
（1）轨道交通盾构隧道内轨道病害的治理技术，重点研究：轨道交通盾构隧道内道床脱空治理技术（详见发明专利）
（2）轨道交通盾构隧道病害的治理技术，重点研究：轨道交通盾构隧道临土侧裂缝治理技术（详见发明专利）
2.5 轨道交通地下结构病害预防技术
2.5.1 轨道交通地下结构车致振动传播规律与控制技术
（1）轨道结构
研究了基于有限单元法、振型叠加法、传递矩阵法、周期性Fourier变换法、谱单元法等的车辆-轨道耦合动力计算模型。最早将橡胶混凝土引入轨道交通减隔振领域，并研发了橡胶混凝土道床等成套轨道减振措施（详见专利）。系统研究了梯式轨枕、浮置板的减振垫优化方案，研发了局域共振型浮置板轨道（详见专利）以及支承刚度可调式浮置板轨道（详见专利）。
【专著《有限单元法在城市轨道交通振动控制中的应用》（Vibration Control by Finite Element Method in Urban Rail Transit）】【车辆-轨道耦合动力计算模型】
【专著《轨道交通橡胶混凝土减隔振技术》（Vibration Control Technology using Rubberized Concrete in Rail Transit）】【橡胶混凝土道床等轨道减振措施】
（2）盾构隧道结构
提出了全要素接缝盾构隧道动力计算模型（Dynamic model of shield tunnel considering joint's all composition，DyaMSTJC），研究了盾构隧道车致振动规律、考虑盾构隧道拼装效应的减振轨道性能评价方法以及轨道交通环境振动特征，研发了成套盾构隧道车致振动控制措施（详见专利）。
【专著《轨道交通盾构隧道车致振动规律及拼装效应》（Train-induced Vibration of Shield Tunnel in Rail Transit ）】【DyaMSTJC1.0】（已提交出版社）
（3）地下车站结构
研究了车致振动波在地下车站中的传播规律，研发了一系列地下车站结构振动控制措施（详见专利）。
2.5.2 轨道交通地下结构杂散电流分布规律与控制技术
主要研究轨道交通杂散电流从轨道到盾构隧道（地下车站）的传播规律，研究了杂散电流对橡胶混凝土轨道的锈蚀影响、杂散电流对钢纤维混凝土轨道的锈蚀影响、杂散电流对玄武岩纤维混凝土轨道的锈蚀影响、杂散电流对盾构隧道的锈蚀影响、杂散电流对盾构隧道螺栓的锈蚀影响、杂散电流对盾构隧道加固钢圈的锈蚀影响，研发杂散电流的控制措施（详见专利）。
2.5.3 轨道交通地下结构环境介质传输规律及控制技术
主要研究轨道交通地下结构赋存环境的影响，研究了环境介质（氯离子等）在盾构隧道管片内的传输规律，研究了盾构隧道管片内部钢筋受环境介质作用下的锈蚀规律，等。
研究了轨道交通地下线（盾构隧道）车致振动噪声对司乘的影响，研发了轨道交通隧道内降噪措施（详见专利）等；研究轨道交通地下线（盾构隧道）车致振动对沿线受振体的影响（精密仪器、居民，等），研发了轨道交通橡胶混凝土隔振桩（详见专利）等。
【专著《有限单元法在城市轨道交通振动控制中的应用》（Vibration Control by Finite Element Method in Urban Rail Transit）】【车致振动噪声对沿线受振体的影响】
【专著《轨道交通橡胶混凝土减隔振技术》（Vibration Control Technology using Rubberized Concrete in Rail Transit）】【橡胶混凝土隔振桩】
【专著《轨道交通盾构隧道车致振动规律及拼装效应》（Train-induced Vibration of Shield Tunnel in Rail Transit ）】【盾构隧道拼装效应对环境振动的影响】（已提交出版社）
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