2025年 12期
边坡-双隧道体系的振动台实验设计与地震响应研究
郑余朝;潘元贵;章慧健;邵世友;陈国强;该文以雅安大石板隧道为依托工程，研究了浅埋隧道穿越边坡体系在地震作用下的动力响应特征。研究首先在三向六自由度振动台平台完成了模型箱布置、地质结构还原、衬砌制作及传感器布设等准备工作；然后构建了1∶50缩尺边坡-双隧道模型，采用汶川波作为地震输入，设定0.1 g、0.3 g、0.6 g三级加速度工况，模拟实际地震作用；最后分析了边坡破坏特征、高程放大效应及隧道衬砌的动态响应特征。实验结果表明：坡体破坏形式多样，具有明显空间分异性；坡顶加速度响应增强，存在高程放大效应；埋深较深段隧道衬砌损伤更重，主要集中于拱顶、仰拱和拱脚；结构应变随地震强度呈非线性增长，左右洞响应不同。实验结果为边坡-双隧道体系抗震设计提供了依据。
寒区隧道衬砌构件水-热-力耦合加载模型试验设计
孙克国;贾敬龙;封坤;许炜萍;章慧健;寒区隧道衬砌结构受到水分场、温度场和应力场之间的复杂耦合作用，易引发冻胀开裂等严重病害，直接威胁结构安全与耐久性。现有研究多聚焦于衬砌混凝土材料性能的演化规律，对多场耦合条件下衬砌结构整体响应与破坏机理的研究尚有不足。为完善寒区隧道衬砌耦合作用研究方法，深入揭示寒区隧道衬砌水-热-力耦合机制，该文基于“以直代曲”+“单边围堰”+“受荷冻融”的思路，研发了一种寒区隧道衬砌构件的水-热-力耦合加载试验方法，通过结合相应的数值仿真模型，揭示了寒区隧道衬砌水-热演化规律及承载-变形动态响应机制，探明了寒区衬砌结构的破坏模式与裂纹扩展路径。该研究可为寒区隧道衬砌结构的抗防冻设计与服役性能预测提供理论与技术支撑。
不同加载路径下的泥岩强度特性试验研究
章慧健;魏中雨;付柏毅;王文;王立川;胡继春;李地元;该文以重庆地区铁路车站工程中的泥岩试样为研究对象，开展了两种不同加载路径（研究同步施加围压轴压、先施加围压后施加轴压）下的力学特性试验，研究两种加载方案下泥岩破坏特征和力学参数差异，并探讨了依托工程区域岩石和岩体强度差异。研究结果表明：先施加围压会导致其三轴抗压强度低于同步加载方式，降低程度与泥岩单轴抗压强度相关；两种加载方案下的泥岩均呈现明显弹塑性变形特征，且最终均发展为剪切破坏；先加载围压会导致泥岩内摩擦角降低，同步加载方式更符合现场实际；随GSI值增加，两种加载方式下的单轴抗压强度呈指数增长，弹性模量呈S型增长。研究成果可为室内三轴试验操作及类似工程提供参考。
“先隧后站”交互影响力学特征模型试验设计
冯冀蒙;李艺飞;宋佳黛;张俊儒;在城市核心区上软下硬地层条件下，地铁建设中的“先隧后站”施工方式面临盾构与暗挖车站交互影响机理不清的问题，文章依托广州地铁纪念堂站工程，采用物理模型试验与数值模拟相结合的方法，研究关键工序时序对围岩与结构力学行为的影响。通过构建分层地质力学模型试验体系，采用差异化配比相似材料模拟复合地层，重点对比分析了扣拱形成前、后两种盾构过站工况。结果表明：(1)洞桩法施工地表沉降呈单峰曲线，扣拱形成后盾构过站可显著减弱围岩扰动，有效控制沉降；(2)拱部支护形成后盾构穿越，地层荷载释放更充分，盾构管片应力集中现象明显缓解，最大应力值显著降低；(3)车站正洞拱部支护承受最大应力，而盾构穿越对其影响有限。综合沉降控制与结构安全，建议优先采用“扣拱先成，盾构后过”工序。该研究构建的试验方法为类似工程的试验研究与实践提供了参考。
分岔隧道双洞过渡至单洞大跨段施工工法研究
王朝振;王侨雨;付柏毅;苗增润;刘永德;章慧健;王脉;该文依托渝昆高铁大山坡分岔隧道段工程，采用数值模拟和现场监测方法，对比并分析了优化前的突变式开挖法和优化后的渐变式扩挖法对围岩和隧道支护结构的力学及变形规律。研究结果表明，渐变式扩挖法对隧道变截面突变处的围岩变形具有明显控制效果，较突变式开挖法位移峰值减小39.81%。两种工法下双洞段至大跨段隧道拱顶沉降变化趋势一致且呈递增趋势，影响区域均为隧道变截面突变处前后9 m范围，且二者沉降最大差值出现在变截面突变处至大跨段3 m范围。相较突变式开挖法，渐变式扩挖法的隧道初支结构主应力峰值减小约27%，隧道断面Ⅰ处初支左右拱脚的弯矩差值降低41.7%，断面Ⅱ处初支弯矩受开挖影响显著，拱腰和拱脚弯矩差值分别降低69.3%和52.1%。渐变式扩挖法下隧道初支Ⅰ、Ⅱ断面的左右拱脚轴力差值分别降低49.3%和52.7%。因此，综合各项指标得出渐变式扩挖法相对更优。
基于高性能潮喷纤维混凝土的隧洞支护结构强度离散性试验研究
章慧健;严志成;王立川;于泽;谭凌;刘志强;白国岗;王海彦;文章依托新疆某在建引水隧洞，开展“TBM引水隧洞格构式高性能潮喷纤维混凝土支护结构足尺试验”，揭示了隧道支护结构内、外侧高性能潮喷纤维混凝土强度差异和强度离散性分布规律，并与干喷法、湿喷法和模筑混凝土作比较，进而确定依托工程高性能潮喷纤维混凝土支护结构的强度离散等级。结果表明：高性能潮喷纤维混凝土支护结构内侧强度均值为54.34 MPa，且内侧不同部位的强度均匀性好，83.3%条带的强度离散等级为低；支护结构外侧强度均值为44.93 MPa，且外侧不同部位的强度均匀性较好，58.3%条带的离散等级为低；造成结构外侧的强度值及其均匀性均差于结构内侧的原因主要包括外模板刚度不足和钢架的遮挡作用，由此带来结构外侧相较内侧存在骨料分布不均、密实度较低和表面层均为浮浆层等问题。研究通过潮喷料预加水和减水剂、速凝剂水溶液单管掺入、加长喷嘴等改进工艺形成的高性能潮喷纤维混凝土结构强度离散性，明显低于常规干喷、湿喷形成的混凝土。研究成果可为今后类似工程结构的施工与设计提供借鉴。
面向新型电力系统的故障诊断技术研究进展(二)：机器学习和大语言模型技术
张建良;张晓洁;麻坚;俞炳扬;韩涛;季瑞松;随着新型电力系统规模的扩大与运行方式的复杂化，高效精准的故障诊断技术对保障系统安全稳定运行至关重要。近年来，机器学习和大语言模型技术的快速发展，为新型电力系统的故障诊断提供了新的理论与方法支撑。文章系统综述了机器学习和大语言模型技术在新型电力系统故障诊断中的研究进展，对比分析相关方法的应用特点，总结相应的技术挑战，并且梳理未来研究方向。文章通过系统性的技术分析和梳理，旨在为新型电力系统构建高效、鲁棒、可解释的智能故障诊断体系提供理论参考与技术路径。
基于非标记定量技术的肝癌血浆蛋白质组研究
李一岚;虞雯静;施文超;李兰;解析肝癌发生、发展的分子机制并寻找高灵敏度的早期诊断标志物，是提升医疗质量的基础。该文首先针对血浆蛋白质组成复杂、高低丰度差异较大造成的蛋白质鉴定覆盖度低的问题，优化了液相色谱的梯度洗脱条件，将分离梯度从56 min延长至130 min，使血浆蛋白质鉴定数量从588个提升至1 261个；然后构建标准化研究流程，对肝癌患者与健康人的血浆进行无标记定量蛋白质组学分析，在两类样品中共定量到2 062个蛋白质，其中包含56个差异蛋白质（t检验，显著性水平p<0.05,1.5倍变化）。生物信息学分析结果显示，差异蛋白质涉及与癌症发生、发展紧密相关的多种功能和过程，实验得到的血浆蛋白质组定量结果可为后续肝癌发展机制及疾病潜在生物标志物的研究提供参考。
聚类策略下大规模旅行商问题求解模型及实验
焦栋斌;陈芷晴;王芳华;刘影;杨伟波;阎石;为解决大规模旅行商问题(traveling salesman problem,TSP)求解复杂度高、效率低和可扩展性差等问题，该文提出了ClusterTSP框架。此框架首先采用聚类策略将TSP算例分解为子问题；然后采用Pointerformer模型优化各子问题的解；最后结合多入口/出口点贪心初始化、簇边界优化和2-opt局部搜索算法精调全局路径，提升解的质量。实验表明，对于节点规模≥103的大规模TSP,ClusterTSP在求解精度、计算效率和可扩展性上优于蚁群优化(ACO)、神经组合优化(NCO)、Pointerformer模型等算法，有效克服了深度学习方法在大规模场景下的扩展瓶颈。此外，该实验促使学生全程参与算法设计与实现，强化理论与实践结合，提升了学生解决复杂问题的能力。
基于相频补偿控制的宽增益C-LLC谐振变换器设计
冯兴田;樊延琦;针对C-LLC谐振变换器在模式切换过程中谐振腔电压出现的超调过大问题，提出一种基于相频补偿控制的超调抑制策略，实现了LLC与LCLC两种模式之间的平滑切换。相角与频率联合补偿控制策略通过引入模式选择器判定模式切换时刻，并利用PI控制器与压控振荡器（VCO）共同调节开关驱动信号，实现对主辅开关的灵活控制，从而完成LLC与LCLC模式间的高效、无扰切换。基于所提出的控制方法，设计了一台输出功率为100 W的C-LLC谐振变换器实验样机，并开展了实验测试。实验结果显示，所提策略在切换过程中将谐振腔电压超调由136?V降至71?V，下降幅度达48%，稳态恢复时间由0.68?s缩短至0.4?s，缩短约41%；同时，输出电压始终保持稳定，验证了该策略在提升系统动态响应与稳定性方面的有效性。