混合梁刚构桥跨中组合箱梁与支点混凝土箱梁纵向连接，可减轻结构自重并改善主梁长期刚度，有望作为主跨200 m的特大跨度高速铁路桥梁推荐方案。钢混结合段是主梁材料和刚度突变部位，为混合梁结构设计的关键环节之一。为探究该钢混结合段的不利工况受力特性，建立空间板壳-实体有限元模型，采用三维弹簧单元模拟剪力连接件，分析其受力、传力机理及合理构造。结果表明：最大负弯矩工况为该钢混结合段不利受力工况之一，主梁轴力与负弯矩使组合箱梁钢底板承受较大的纵向压应力。该应力从承压板向钢混交界线逐渐减小，钢结构通过承压板和连接件向钢格室内填充混凝土逐步传力。该连接件分担约40%的弯矩与轴力，是钢混结合段的重要传力部件。较长的钢混结合面可布置多排焊钉连接件，但钢混交界线处的前排焊钉承受较大的纵向剪力，可能超出铁路桥梁焊钉剪力设计限值。将前排焊钉根部包裹橡胶而形成柔性焊钉，与其余普通焊钉混合布置，使焊钉最大剪力减小约50%。该钢混结合段连接构造可避免焊钉剪力集中，为同类桥梁设计提供了参考。
为研究装配式U形槽结构在地震作用下的动力响应特性，以北京—唐山某铁路预制装配式U形槽为原型，开展了振动台模型试验。基于相似理论设计几何相似比为1∶20的试验模型，采用亚克力有机玻璃板模拟结构材料，并配置配重以消除重力失真。试验输入不同峰值加速度（0.1g～0.4g）的正弦波，通过布置加速度、土压力、位移传感器和应变片，系统分析了结构在地震激励下的加速度响应、动土压力分布、位移变化及应变特征。结果表明：结构上部（侧墙顶部、雨棚柱顶）加速度放大效应显著，雨棚柱顶地面峰值加速度（PGA）放大系数最高达6.7；动土压力在底板装配节点处响应敏感；雨棚柱水平位移随输入强度增加而增大，顶部位移控制尤为关键；应变主要集中在L形拐点上方和雨棚柱两端，呈现明显的局部集中现象。研究结果可为装配式U形槽结构的抗震设计与工程应用提供参考。
在铁路隧道衬砌、桥梁基础、路基加固等工程中，岩石-混凝土界面往往是结构体系中的薄弱部位，其剪切性能直接关系到工程结构的整体稳定性与服役安全。为探究界面粗糙度对岩石-混凝土界面剪切特性的影响，开展了不同粗糙度及法向应力条件下花岗岩-混凝土界面的室内直剪试验，并同步进行声发射监测；同时基于Grasselli三维形貌参数建立了界面抗剪强度模型。结果表明，在法向应力一定条件下，界面峰值抗剪强度和剪切刚度均随粗糙度增大而提高，同时表现出更高的峰值能量及累积能量释放。声发射RA-AF参数分析表明，剪切裂纹比例由82.6%增至89.2%，界面破坏以剪切型裂纹为主。此外，与传统JRC-JCS模型相比，Grasselli模型预测结果与试验值更为接近，计算精度提高约2.46%。研究成果可为揭示岩石-混凝土界面剪切破坏机制及铁路工程中工程体-地质体结构的稳定性评价与灾害预警提供理论参考。
为研究数码电子雷管孔间延时选取对爆破振动的影响规律，对新建铁路隧道爆破工程进行现场测试，得到单孔爆破振动速度波形。建立了隧道掏槽孔8孔爆破模型，将实测速度波加载到爆破模型，利用数值模拟方法对群孔同时爆破、错相减振爆破和逐孔爆破三类情况进行分析。结果表明：在最大爆破振动速度控制方面，与错相减振爆破相比，逐孔爆破更容易控制爆破振动速度，不会出现爆破振动叠加现象；在爆破振动速度波形频谱方面，逐孔爆破得到的爆破振动速度波形频谱具有大量离散波峰；在爆破振动能量方面，逐孔爆破与错相减振爆破在不同频带的爆破能量占比分布规律相同；通过现场测试，发现逐孔爆破引起的爆破振动速度小，有利于控制爆破振动速度。建议该地质条件下孔间延时选取20 ms，可实现逐孔爆破。
针对铁路桥梁结构健康监测（SHM）数据中的长区段连续缺失问题，提出一种基于InceptionTransformer UNet(ICTUNet)的长时序掩码重建方法。设计Inception-MHA模块，即在Transformer编码器中嵌入一维多尺度Inception卷积，协同捕获数据的局部周期模式与全局长程依赖；将其集成至UNet编解码框架，通过跳跃连接补偿下采样的信息损失。构建融合加权均方误差与皮尔逊相关系数的联合损失函数，并设计随机指数递进掩码训练策略，引导模型逐步学习由短区间至长区间的连续缺失重建。以某铁路特大桥主梁加速度监测数据为对象进行验证，结果表明：本文提出的ICTUNet重建模型，在连续缺失长度占比1.5%～25.0%的场景下，在加速度信号归一化后峰值范围为4～8的情况下，模型重建精度均方误差（MAE）、平均绝对误差（MSE）和均方根误差（RMSE）分别达到0.406 3、0.442 7和0.665 4，较Inception-MHA和UNet基线模型MAE下降约25%～29%,MSE下降最大54%。
加劲曲板的力学行为不同于加劲平板，国内外设计规范尚无加劲曲板设计方法。本文根据加劲曲板的4种典型屈曲模态，提出加劲曲板弹性屈曲竞争失稳破坏概念。基于有限元方法，对设置柔性加劲肋和刚性加劲肋的两类加劲曲板建立数值模型，开展弹性屈曲分析，研究母板曲线半径、母板宽厚比、母板长宽、加劲肋与母板抗弯刚度比对加劲曲板弹性屈曲临界应力和屈曲模态的影响。结果表明：曲线半径的减小提升了加劲板整体稳定临界应力，母板宽厚比的增加降低了加劲曲板肋间子板的临界应力，母板长宽比对柔性加劲肋的加劲曲板影响较大，对刚性加劲肋的加劲曲板几乎没有影响。通过调整加劲肋与母板抗弯刚度比可控制加劲曲板的屈曲模态。与加劲平板相比，加劲曲板有更高的稳定临界力。建议按照局部屈曲临界应力大于整体屈曲临界力的设计理念，合理设计加劲肋间距。
为研究圆钢管玄武岩纤维再生混凝土长柱轴压性能，设计并制作17根长柱试件，考虑再生骨料替代率、玄武岩纤维掺量、长径比、钢管强度等参数，开展轴压试验，分析其破坏形态、极限承载力、侧向挠度及荷载-应变曲线。结果表明：试件破坏模式主要受长径比（L/D）控制，小长径比试件表现为端部斜向滑移破坏，大长径比试件表现为整体弯曲失稳破坏；玄武岩纤维作用具有长径比相关性，L/D分别为8、12时承载力总体提高，L/D分别为16和20时增强作用减弱；再生骨料替代率总体上会降低试件的承载力，提高钢管强度（由Q235B提高至Q355B）可使试件承载力提高17.4%～20.4%。长径比增大能显著增强长柱结构整体弯曲效应，是影响长柱稳定性能的主控因素。
在客货共线铁路半径小于600 m的曲线路段，扣件系统存在轨距调整能力不足、轨下垫板压溃、挡板座开裂、养护维修频繁等问题。本文遵循强度高、轨距调整灵活、兼容性强等原则，提出了一种新型小半径曲线扣件系统优化方案。保留弹条Ⅱ型扣件结构，保障通用性；通过优化承轨槽间距，将轨距调整范围扩展至-24～+16 mm；优化挡板座和轨距挡板，减小挡肩角度，降低挡板座上滑力；采用浇注型聚氨酯弹性体（CPU）轨下垫板，提升耐磨性与系统弹性。对新型小半径扣件进行室内试验，结果表明：钢轨纵向阻力不小于12 kN，静刚度为90～120 kN/mm，疲劳试验后轨距扩大量不大于6 mm，能够满足TB/T 3519—2018《客货共线铁路扣件通用技术条件》要求。
本文提出了一种基于机载视觉感知的铁路路基粗粒土填料级配快速识别方法，首先利用背景降噪、二值化、形态学优化等算法，将原始图像转化为二值图像；随后采用Canny边缘检测算法提取颗粒边缘像素尺寸，并建立了基于无人机飞行高度与相机参数的“图像-真实尺寸”换算模型；最后引入椭球等效法，将二维图像特征转化为三维颗粒体积，计算颗粒级配及最大粒径，从而实现粗粒土填料级配的快速检测。研究表明，基于无人机的填料级配检测可以为高速铁路路基施工智能化提供借鉴与参考。
为定量分析软土基坑支护设计参数对围护结构及地表变形的影响，本文基于室内三轴固结不排水试验与固结-回弹试验获取修正剑桥模型参数，构建PLAXIS 3D三维数值模型，并按照实际施工流程设置五步开挖工况，分别研究不同围护结构刚度、厚度及内支撑刚度下围护结构水平位移与地表沉降。结果表明：围护结构刚度、厚度及内支撑刚度的增大均可有效抑制围护结构水平位移与地表沉降，其中围护结构厚度的影响最为显著，其次为围护结构刚度，内支撑刚度影响相对较小。各参数对变形控制均表现出明显的非线性特征及边际效应，建议软土地区围护结构厚度、刚度及内支撑刚度的合理取值区间分别为原设计值的1.2～1.5倍、1.25～1.50倍及1.2～1.5倍。在上述区间内进行参数取值，可在有效控制围护结构水平位移与地表沉降的同时兼顾工程经济性。研究结果可为软土地区基坑支护体系的参数选取及设计优化提供依据。