随着我国公路交通基础设施建设进入高质量发展新阶段，绿色低碳与长寿命成为新时代道路工程发展的核心命题。然而，当前道路材料和结构仍面临资源消耗大、碳排放强度高、耐久性能不足等突出挑战，尤其是在多源固废高值化利用、全寿命碳排放管控、功能化改性及耐久性评价等方面仍存在技术瓶颈。如何在“双碳”战略背景下推动沥青路面材料与结构的绿色转型，成为学界与行业共同关注的前沿课题。
    近年来，国内外学者围绕绿色低碳耐久沥青路面材料与结构开展了深入研究，推动了该领域的持续进展。从固废资源高效利用、改性机理揭示，到结构体系优化、智能预测方法构建，相关成果不断涌现，为实现可持续发展和长寿命公路目标提供了坚实基础。特别是随着材料科学、环境工程和人工智能等多学科交叉融合，沥青路面材料与结构的绿色低碳化研究正在进入系统化、智能化的新阶段。
    为集中展示我国在绿色低碳耐久沥青路面材料与结构领域的最新研究成果，推动行业技术进步与工程实践应用，《中国公路学报》编辑部联合东南大学钱振东教授、罗桑教授和长安大学蒋玮教授（我刊青年编委）共同策划了“绿色低碳耐久沥青路面材料与结构”专栏，并邀请中国工程院院士东南大学黄卫教授、长安大学沙爱民教授（我刊主编）担任顾问专家，东南大学胡靖副教授、闵召辉副教授、长安大学焦文秀副教授作为组稿专家，共同协作，向该领域的知名专家学者约稿，出版本期“绿色低碳耐久沥青路面材料与结构”专栏。
    本专栏共收到相关论文30余篇，最终录用10篇，研究内容主要集中于以下3个方面：
    （1）绿色材料、固废高值化及减污技术。主要内容包括：氨基功能化MOFs在橡胶沥青中的抑烟机理，废旧轮胎橡胶颗粒在碎石封层中的抗滑降噪与减振性能，以及全钢渣沥青混合料的长期湿损与“孔隙-模量”耦合分析。研究揭示了绿色低碳沥青材料与固废资源高值化利用的技术潜力，为可持续路面材料设计提供了新思路。
    （2）再生利用与寿命延长方法。主要内容包括：高掺量RAP环氧改性再生沥青混合料的疲劳开裂性能与寿命评估方法，及“预热温度-压实功可变”的高掺热再生混合料设计优化。研究提出了高效再生沥青设计与施工方案，提升了再生材料的低碳与长寿命特性。
    （3）面向耐久与结构响应的结构体系与参数优化。主要内容包括：装配式桥面沥青混凝土铺装结构的力学优化，集料形态参数对抗车辙性能的影响，及基于可解释机器学习的钢渣沥青混合料体积膨胀与水稳定性预测。研究推动了“材料-结构-性能”的协同设计与智能优化，为提高路面耐久性和结构稳定性提供了理论支持。
    本专栏所收录的研究成果，不仅回应了交通基础设施绿色低碳与长寿命发展的重大需求，也展现了“材料-结构-环境”多尺度协同的一体化研究取向。在此，谨向专栏组稿专家、审稿专家及全体作者致以诚挚感谢！我们期望本期专栏的出版，能够进一步推动绿色低碳耐久沥青路面材料与结构的理论创新与工程应用，服务“交通强国”“双碳”战略实施。《中国公路学报》将持续关注并报道该领域国内外最新进展，搭建学术交流与成果转化的平台，助力我国道路工程的高质量可持续发展。由于篇幅与时间所限，专栏中的疏漏在所难免，恳请各位专家批评指正。

    近年来，随着经济社会快速发展，交通量不断增长，交通路网服务水平严重下降。为了满足交通需求并推动沿线经济社会发展，国家干线公路提质改造进程加快。国家“交通强国”战略和“十四五”规划明确要求：推动高速公路繁忙路段扩容改造，构建大容量、高品质的运输走廊。在新建、改扩建高速公路中，双向八车道高速公路越来越多，一大批大跨度公路隧道随之应运而生。同时，随着地下空间开发利用的迅速发展，涌现出大量的大跨度空间结构工程。在以上工程的驱动下，大跨度隧道及地下工程在勘察、设计、施工和运维等方面迎来了巨大挑战，也在隧道建造关键科学问题和技术上取得了突破性进展，大跨度隧道及地下工程建造的新理念、新技术、新工法、新装备等不断涌现。
    为充分展现我国大跨度隧道及地下工程建造方面的最新研究成果，及时总结该领域的前沿动态与技术发展，推动大跨度隧道及地下工程建设的创新发展和水平提升，《中国公路学报》编辑部联合长安大学陈建勋教授（我刊编委）、西南交通大学王明年教授、同济大学丁文其教授共同策划了“大跨度隧道及地下工程建造关键科学问题与技术突破”专栏，并邀请梁文灏院士、杜彦良院士、陈湘生院士、李术才院士、朱合华院士、何川院士担任顾问专家，山东大学李利平教授（我刊编委）、西南交通大学方勇教授、长安大学罗彦斌教授（我刊青年编委）等作为组稿专家，共同协作，向该领域的知名专家学者约稿，出版本期“大跨度隧道及地下工程建造关键科学问题与技术突破”专栏。
    本专栏共收到相关论文30余篇，最终录用9篇，研究内容主要集中于以下3个方面：
    （1）大跨度隧道及地下工程稳定性。主要内容包括：大跨度隧道层状地层围岩应力分布特征，层内节理对层状围岩压力拱效应的影响规律，考虑台阶虚拟支护力的开挖面对数螺旋线失稳破坏模型，基于大语言模型（LLM）的隧道坍塌风险决策智能框架，大语言模型对隧道坍塌可能性指标和事故后果严重程度的量化评估。所报道内容将促进大跨度隧道及地下工程围岩及结构稳定性认识的提高。
    （2）大跨度隧道支护设计与加固。主要内容包括：超前支护条件下隧道围岩应力场与变形场特性，超前支护条件下隧道掌子面受力模式，掌子面锚杆与超前管棚协同加固机理，锁脚锚管（杆）控制变形的作用机理，锁脚锚管（杆）受力测试方法，锁脚锚管（杆）受力特点及自身应变规律，钢架喷网锁脚锚管（杆）组合结构支护设计方法，岩体裂隙注浆扩散过程理论模型，水泥浆液裂隙注浆扩散过程中浆-水混合区动态发展规律。所报道内容反映了大跨度隧道及地下工程支护设计与施工风险控制的前沿进展。
    （3）大直径盾构隧道施工力学行为。主要内容包括：盾构掘进过程引起的地表竖向位移计算、盾构隧道纵向沉降对掘进坡度和掘进参数的敏感性、地震作用下大直径盾构管片错台分布特征、地震作用下管片接缝防水性能演化、盾构管片密封垫防水优化、高水压环境TBM管片受力特征、高水压环境隧道衬砌变形与裂缝扩展机制。所报道内容有助于大跨度隧道及地下工程机械化施工水平的提升。
    在此特向专栏组稿专家、审稿专家、论文作者的辛勤付出致谢！希望本期专栏的出版可以进一步推动隧道及地下工程领域科技进步，助力交通强国战略实施。《中国公路学报》将持续关注该领域的国内外最新研究进展，以期为广大专家、学者及工程技术人员提供学习、交流的平台，促进我国大跨度隧道与地下工程建设事业的高质量与可持续发展。由于水平及时间有限，专栏中的不足之处在所难免，恳请各位专家不吝指出。

为揭示钢渣沥青混合料在复杂湿度环境下的长期结构损伤机制，以100%钢渣替代天然石料的沥青混合料为研究对象，构建不同恒定湿度(60%RH、80%RH、95%RH)养护体系，结合X射线CT图像分析、长期动态模量测试及曼特尔检验方法，开展多尺度细观-宏观耦合研究，量化孔隙结构参数矩阵与动态模量响应矩阵之间的相关性。结果表明:钢渣沥青混合料在高湿环境中孔隙结构遵循“微孔隙生成-中小孔隙发育-大孔隙合并”的三阶段演化规律，有效孔隙主导其体积膨胀与性能劣化过程。不同级配混合料在孔隙演化模式与损伤响应方面存在显著差异：SMA-13级配中孔隙合并效应强烈，易形成大尺寸连通网络(平均体积达47.12 mm³)；而AC-13级配则以微细孔隙发育为主(孔隙数量增幅达91.4%)，结构更为稳定。动态模量测试显示，湿度升高及养护时间延长显著降低混合料刚度，f-CaO与f-MgO的水化反应是主要致损因素。相关性分析结果验证了孔隙率与平均配位数、动态模量呈显著负相关，不同级配下细观参数与宏观性能的耦合关系表现出差异性。该研究为改善钢渣沥青混合料的体积稳定性、促进其在实际工程中的高掺量应用提供了坚实的理论基础和试验数据支持。

钢渣作为沥青路面集料替代材料时，其体积膨胀特性与水损害风险制约了工程应用。针对钢渣沥青混合料体积膨胀与水稳定性预测难题，构建了多因素耦合的机器学习预测模型。通过浸水膨胀试验与300组水稳定性测试(涵盖沥青类型、钢渣掺量、f-CaO含量、级配及环境条件变量)，构建了体积膨胀的反向传播神经网络(BPNN)模型和基于贝叶斯优化与交叉验证协同调参的水稳定性CatBoost预测模型，并采用SHapley Additive exPlanations(SHAP)理论解析了水稳定性的特征影响重要性和参数敏感性。研究结果表明：钢渣沥青混合料的体积膨胀与混合料级配组成、f-CaO含量和浸水时间显著相关；CatBoost模型对残留稳定度与劈裂强度比TSR的预测精度最高，且能够有效反映预测误差，其中R²>0.997，MSE<0.344 5；在影响水稳定性的材料因素中，钢渣粗集料f-CaO含量(SHAP均值2.05、1.21、1.17和4.62、1.44、0.77，下同)最为关键，其次为沥青类型(0.84、0.82)、钢渣掺量(0.36、0.32)和沥青含量(0.12、0.38)；钢渣f-CaO含量-沥青含量和f-CaO含量-钢渣掺量这2个特征组合对水稳定性存在交互作用；为满足水稳定性要求，建议沥青路面上面层钢渣掺量不宜超过75%，同时2.36、4.75、9.5 mm粒径钢渣的f-CaO含量阈值应分别控制在2.0%、2.25%和2.0%。研究成果可为钢渣膨胀控制和水稳定性预测提供理论支持，推动钢渣在沥青路面的资源化利用。

为了拓展废旧轮胎橡胶在道路领域的应用，系统探究了废旧轮胎橡胶改性及掺配技术对碎石封层路用性能的协同优化机制。通过氧化氨化作用处理橡胶颗粒，采用等体积替代法将其引入碎石封层体系。借助接触角测定、SEM微观形貌分析和FTIR化学表征验证改性处理对橡胶-沥青界面相容性的改善作用；采用湿轮磨耗试验、手工铺砂法、磨耗试验对碎石封层的抗滑抗剥落性能进行评价；采用室内噪声测试和轮胎垂直振动衰减试验对橡胶碎石封层的减振降噪特性进行表征。结果表明：采用2%NaClO+2%CH₄N₂O溶液依次处理橡胶颗粒表面可有效降低碎石封层骨料脱落率，并提高其表面粗糙度；随着碎石公称最大粒径的增大和橡胶颗粒掺量的增加，路面构造深度随之增大，表面纹理特征增强，同时减振降噪性能也得到提升。结合磨耗试验与噪声测试结果，骨料脱落率随磨耗次数增加呈先快速上升后渐趋平缓的特征；橡胶颗粒粒径增大时，碎石封层减振性能增强，但抗脱落能力降低。在橡胶颗粒粒径1.18~2.36 mm、掺量40%的条件下，骨料脱落率低于其他掺量条件，其降幅可达28%~55%。综合考虑降噪、减振效果及其路用性能，推荐碎石封层选用4.75~7.1 mm碎石+1.18~2.36 mm橡胶颗粒，橡胶颗粒掺量范围为35%~40%。

为改善聚合物与沥青热力学相容性差导致的分散相自动凝聚离析，采用反式聚辛烯橡胶(TOR)促进表面处理废胶粉(NCR)、废旧聚乙烯(PE)与沥青的相容性，揭示各组分对性能影响规律和协同作用机制，以推动固废材料在道路领域的资源化发展与应用。采用响应曲面法探索了NCR掺量、PE掺量和时间与沥青宏观性能的映射关系，确定了最优工艺配比，制备了反式聚辛烯橡胶-废橡塑改性沥青(NRPT沥青)，从流变特性、储存稳定性、微观角度和分子层面探明了不同组分协同作用对沥青服役品质的增效机制。研究表明：NCR的溶胀作用对沥青物理性能起到主导作用，且NCR与PE的交互效应显著，在最优工艺参数条件(NCR掺量18.2%、PE掺量2.6%和剪切时间40 min)时，改性沥青的常规物理性能达到最佳；TOR与NCR上活性较高的CC双键产生交联反应，并与PE黏连形成稳定的空间网络结构，改善沥青的高温流变性能、抗剪切性能、中温疲劳性能、低温柔韧性能及储存稳定性能，软化点差降低8.7 ℃，离析车辙因子降低49.76%；基于分子动力学模拟发现，采用TOR复配废橡塑改性沥青，可以增强混合体系中各组分间的相互作用能，改善扩散均匀性，提高近程相互作用，提升各组分间的相容性。研究成果可为废橡塑改性沥青的相容性机制探索与工程应用提供理论依据和科学指导。

橡胶沥青高温下产生的有毒污染物会给环境带来严重危害，为减少橡胶沥青生产施工过程中的有害排放，通过引入碱性氨基基团制备了具有复杂孔隙结构的高活性多孔配位聚合物(金属有机框架，MOFs)。采用微观测试手段研究了氨基功能化MOFs的微观形貌、孔隙结构和官能团组成；结合室内烟气试验对橡胶沥青有害排放的抑制效果和排放前后的分子量分布变化进行定量分析；在此基础上，通过室内试验与数值模拟相结合的吸附动力学分析，揭示了氨基功能化MOFs对橡胶沥青排放物有机挥发性气体(VOCs)的吸附机理。研究结果表明：碱性氨基官能团的成功引入在保证MOFs材料仍然具有300 m²·g^-1以上较高比表面积和大量微-介孔结构的同时，显著提高了其对于极性VOCs的吸附能力。添加氨基功能化MOFs后的橡胶沥青烟气排放总量显著减少，排放物VOCs的主要成分均下降了35%以上，尤其是小分子挥发性有机物的排放得到明显抑制。此外，氨基功能化MOFs的吸附结果与准二级动力学模型和颗粒内扩散模型的拟合效果更好，排放物VOCs的吸附行为以化学吸附为主导，同时也存在一定的物理吸附行为。分子动力学模拟表明氨基功能化后MOFs材料更容易吸引VOCs气体分子的靠近，与未接枝氨基官能团的MOFs材料相比具有更高的吸附容量。

为进一步实现沥青路面全寿期路域污染高质长效清洁的目标，优选了具备高效减污技术潜力的基础功能材料，提出了综合物理吸附与还原降解原理的复合改性剂调控思路及方法；分析了材料配比与工艺参数对复合改性剂吸附性能的影响规律，探明了不同工艺下复合改性剂孔结构特征，确定了复合改性剂最佳制备工艺；调控合成了兼具“纳米-微米”多级孔结构与自发极化效应的抑烟净气沥青改性剂，系统评价了其改性沥青多相态减污功效；为绿色低碳沥青材料在交通基础设施领域的进一步推广应用奠定坚实基础。结果表明：优选电气石T、多孔材料A、多孔材料P作为基础功能材料合成抑烟净气沥青改性剂，其推荐配比为2∶1∶1，最佳制备工艺为“200 r·min^-1-2 h”高能球磨；抑烟净气改性沥青对气态污染物(CO₂、H₂S、CO、NO_<i>x、SO₂、TVOC)、固态污染物(PM2.5、PM10)均具有显著减污功效；改性剂掺量20%时，建设期气态污染物各组分减排率均大于55%，最高66.4%，固态污染物各组分减排率均大于60%，最高63.1%；运营期气态污染物各组分减排率均大于45%，最高57.5%，固态污染物各组分减排率均大于50%，最高54.5%。

厂拌热再生沥青混合料技术是实现道路旧料高值化再生利用的重要技术手段，目前高旧料掺量的热再生混合料技术仍是研究重点。旧料预热与压实功调节可潜在改善热再生混合料性能，提高再生料中旧料的掺量，但现阶段这2个关键因素的协同作用未被充分挖掘。将预热温度与压实功同步纳入热再生混合料设计，提出考虑两者影响的高掺量热再生沥青混合料设计方法。首先，量化了预热温度对旧料中旧沥青老化状态的影响，确定了预热温度阈值、消除二次老化影响，并设计了多变量可调节的热再生混合料成型及性能试验；其次，基于Tukey显著性方法，量化了不同设计变量交互协同对再生混合料性能的影响，明确了旧料掺量提升中的关键调节因素及调节方式；最后，建立了考虑预热温度与压实功可变的高掺量热再生沥青混合料设计方法，给出了具体设计示例。研究结果表明：基于旧料预热温度与压实功可变的设计方法，所设计的再生料疲劳寿命显著高于常规工艺下再生料的寿命，再生料的高低温性能也可呈现出与新拌沥青混合料同等的性能标准。综合考虑预热温度对旧料老化及混合料性能的影响，预热温度阈值建议为160 ℃。研究成果预期可为高掺量热再生沥青混合料性能的提升提供指导，支撑路面旧料的高掺量、规模化利用。

环氧树脂力学性能优异，作为改性剂可大幅度提升废旧沥青路面(RAP)的掺量，但高RAP掺量环氧改性热再生沥青混合料(EMRAM)的材料组成多样，导致其损伤分布特征和开裂行为产生复杂演化。因此，制作90个半圆试件，分别进行单调加载和循环加载的半圆弯拉(SCB)疲劳试验，同时引入数字图像关联技术(DIC)动态监测试件表面应变及疲劳裂纹扩展，分析普通沥青混合料、再生沥青混合料和EMRAM在疲劳过程中应变场与疲劳裂缝的演化规律，联合KD-tree算法捕捉EMRAM开裂路径，实现裂缝长度实时测量。建立三维细观异质内聚力(CZM)有限元模型确定EMRAM开裂应变阈值，确保KD-tree算法测量裂缝长度的准确性。对比不同应力比下沥青混合料疲劳裂缝扩展速率，并构建Paris主曲线疲劳方程预测不同沥青混合料的疲劳寿命，进而评价RAP、环氧掺量对EMRAM疲劳寿命及开裂特性的作用机理。研究结果表明：在90%的荷载作用时间(N_f)内EMRAM无裂缝产生，而普通再生沥青混料在20%的N_f内就产生多条裂缝；普通再生沥青混合料和EMRAM的开裂应变阈值分别为2 000×10^-6和5 000×10^-6；构建的Paris主曲线疲劳方程可消除应力比对Paris参数的影响，在宽荷载范围内评估不同沥青混合料之间疲劳性能的差异；掺入环氧沥青后，再生沥青混合料疲劳寿命显著提升，环氧掺量越高，应力比越低，提升效果越明显，AC20、R50、R70、E30R70、E30R50和E50R50的疲劳寿命分别为3.34×10⁷、5.35×10⁶、2.18×10⁶、9.21×10⁷、2.36×10⁸和1.094 8×10⁹。

桥面沥青混凝土铺装是桥梁的重要组成部分，对于交通路网通畅运营至关重要，装配化是促进其韧性耐久、绿色低碳、快速智能建造的有效途径。为此，提出了面向未来装配化的新型桥面沥青混凝土铺装结构体系，设计了“梁段+铺装”的一体化复合预制节段及装配连接的接缝构造形式，并对接缝构造关键区域进行了力学优化分析，探究了接缝存在、接缝界面不同黏结状态，以及接缝和预制沥青混凝土铺装不同模量差等因素对装配式桥面沥青混凝土铺装的力学影响。研究结果表明：接缝存在导致铺装上面层最大拉应力增大、下面层最大拉应力减小；接缝界面黏结状态的改善使得接缝和预制下面层边界表面最大拉应力逐渐增大，铺装上面层最大拉应力逐渐减小，直至接缝界面达到完全连续时，两者分别达到最大值和最小值；当接缝材料弹性模量和预制下面层弹性模量接近时，接缝和预制下面层边界表面最大拉应力最小。可见良好的接缝界面黏结状态，以及接缝材料模量与预制铺装材料模量之间的匹配性，对减轻铺装表面开裂可能、平衡上下面层力学状态具有积极作用。建议加强接缝界面黏结，设计或选取与预制沥青混凝土铺装材料模量相近、材料特性相近的接缝填充材料。研究成果对于未来装配式桥面沥青混凝土铺装结构体系设计、预制生产、装配连接，以及桥梁装配化的进一步发展具有重要价值。

为探究集料形状、棱角、纹理特征对沥青混合料服役性能的影响，提出傅里叶级数-梯度融合的集料形态参数，分析不同形态参数对沥青混合料抗车辙性能的影响。基于傅里叶级数-梯度融合建立了集料轮廓的数学描述符，提出了集料三维形态参数(A_igw⁽³⁾)。选取4组不同磨耗时间制备的粗集料，设计了3种AC-13型沥青混合料，并分析了A_igw⁽³⁾对不同形态特征集料制备的沥青混合料抗车辙性能的影响。研究结果表明：A_igw⁽³⁾的量值与磨耗时长呈负相关，且其衰减速率与磨耗时长为对数关系。通过皮尔逊相关性矩阵，分析了A_igw⁽³⁾与其他集料形态特征表征参数(最小外接矩形、球度、凸度、棱角性指数、凸包、棱角性因子、纹理分形维数)的关联性，并验证了A_igw⁽³⁾的可靠性。A_igw⁽³⁾具备凹凸集几何独立性，相较其他指标表现出更优的集料形态特性融合表征能力。由3种级配和不同磨耗时长粗集料制备的沥青混合料，其动稳定度随A_igw⁽³⁾的衰减而逐渐降低，A_igw⁽³⁾与动稳定度呈较强的线性关系(皮尔逊相关系数＞0.97)。

锁脚锚管(杆、索)具有稳定隧道初期支护拱脚、防止掉拱和抑制围岩离散变形等作用，在软弱围岩隧道支护设计与施工中受到普遍重视，其支护机理、受力特性、设计方法与支护工艺等一直是研究关注的重点。基于锁脚锚管(杆、索)支护相关研究和工程实践，从支护发展历程、支护工艺、支护作用原理、力学测试方法、受力特性和设计方法6个方面进行系统梳理和总结，分析已取得的研究进展。在支护发展历程方面，经历了“早期的拱脚锚杆→锁脚锚杆→小直径锁脚锚管→大直径锁脚锚管→小孔径预应力锁脚锚索→恒阻锁脚锚索”的总体发展历程和趋势。在支护工艺方面，总结了小直径锁脚锚管(杆)、大直径锁脚锚管和小孔径预应力锁脚锚索的支护参数及钻孔、锚固和连接工艺。在支护作用原理方面，揭示了锁脚锚管(杆)以控制拱脚沉降为主的斜桩作用机理，而锁脚锚索能够锚固于围岩深处，且可施加高预紧力，对初期支护拱脚起到了悬吊和主动约束作用。在力学测试方法方面，研发了锁脚锚管(杆)的模拟加载试验方法和适用于现场测试的光纤光栅测力锁脚锚管。在受力特性方面，探明了锁脚锚管(杆)的受力特点以及对拱脚荷载的分担效应，揭示了锁脚锚管管身应变的分布规律。在设计方法方面，分析认为锁脚锚管(杆、索)增加了对初期支护拱脚的约束(或支承)强度和刚度，提出了锁脚锚管(杆、索)以及钢架喷网锁脚锚管(杆、索)组合结构的支护设计方法。同时，对锁脚锚管(杆、索)支护研究发展趋势、设计与施工技术细则制定以及推广应用等方面进行了展望。

盾构隧道管片接缝防水性能与动态变形量存在显著关联性。为揭示地震作用对大直径盾构隧道接缝防水体系的影响规律，依托天津某隧道场地条件，建立黏弹性人工边界的地层-结构有限元模型，输入峰值加速度0.243 m·s^-2的地震波，系统解析管片关键接缝的位移响应特征。进而构建接缝密封垫精细化数值模型，输入地震作用产生的附加变形量为边界条件，通过追踪接触应力演化规律定量评估其防水性能劣化程度，提出具有工程适用性的密封垫抗震优化方案。研究结果表明：地震激励导致管片接缝产生显著差异变形，环内纵缝错台量亦呈现“椭圆”形空间分布特征，拱腰部位变形剧烈(极限值达12.49 mm)，而环缝错台量始终稳定在2.1 mm以内;纵缝错台与密封垫防水性能呈强负相关;拱腰F-8接缝在极限错台工况下平均接触应力降至0.308 MPa，较静态工况0.92 MPa降幅达66.7%，显著低于0.8 MPa的外水压力阈值;优化密封垫截面参数较单纯提升材料硬度更优，优化接触应力提升至0.88 MPa(降幅收窄至25.7%)，同时闭合压力降低18.1%，在保障防水可靠性的同时可提升拼装便利性。

为探明大直径盾构在掘进过程中引发的地表变形规律，依托广州海珠湾隧道项目，提出一种基于Mindlin弹性解的改进计算方法。考虑盾构机自身重量、开挖面附加推力、盾壳摩擦力、注浆附加压力以及地层损失的影响，分析不同参数对地表竖向位移的影响特征，结合工程实例对其进行验证。研究结果表明：施工坡度对地表变形具有显著影响，下坡掘进增加沉降风险，在开挖面后方40 m处增幅达到0.51 mm·%^-1，而上坡工况引起地表轻微上浮；考虑盾构自重的地表沉降计算方法能更准确预测变形规律，其沉降曲线呈“V”形分布，峰值位于开挖面后方5 m左右；盾构自重与地层损失是引发掘进过程中地表下沉的主要原因，两者占比合计超过98%，相比之下，开挖面附加推力、盾壳摩擦力以及盾尾注浆压力的影响较小。研究结果可为大直径盾构施工参数的优化及沉降控制提供理论依据。

浆-水混合作用对岩体裂隙注浆扩散过程具有显著影响。为揭示隧道富水岩体裂隙注浆扩散机制，以水泥浆液作为研究对象，引入了可表征浆-水混合程度的物理量R_rsr，基于R_rsr与假想注浆扩散半径之间的试验量化关系，推导了浆-水混合区宽度与时间关系方程以及浆-水混合区内的浆液流变参数时空分布方程，在此基础上建立了裂隙一维注浆扩散工况下的岩体裂隙注浆扩散过程理论模型。开展了恒定注浆速率下水泥浆液裂隙一维扩散模拟试验，获得了浆-水混合区动态变化过程、注浆压力-时间关系与浆液压力空间分布情况，并对理论计算结果进行了正确性验证，揭示了水泥浆液裂隙注浆扩散过程中浆-水混合区的动态发展规律及其对裂隙注浆扩散过程的影响机制。研究结果表明：相比不考虑浆-水混合作用的注浆理论模型，考虑浆-水混合作用所得注浆压力计算结果更接近试验结果，验证了考虑浆-水混合作用的必要性；浆-水混合作用对裂隙注浆扩散过程的影响程度与注浆流量、裂隙开度均正相关，当注浆流量由0.6 L·min^-1增加至2.4 L·min^-1时，注浆压力计算误差由2%~12%增加到10%~21%，当裂隙开度由1 mm增加至5 mm时，注浆压力计算误差由1%~3%增加至8%~33%；在浆-水混合区内，水泥浆液流变参数沿着浆液扩散方向非线性衰减，浆液流变参数随着水灰比的指数型下降特征以及浆-水混合区内浆液水灰比的线性分布特征，共同导致了浆-水混合区内靠近饱浆区一侧的浆液流变参数下降速度显著快于其他位置，最终导致裂隙注浆扩散阻力降低；不考虑浆-水混合作用会导致注浆扩散半径估计过高，当注浆扩散半径R≤1 m时，半径估算误差为12.2%~ 23.3%，当注浆扩散半径R＞1 m时，半径估算误差为12%左右。

针对高水压区间TBM隧道施工中管片破损问题，依托某高水压TBM隧道工程，结合现场监测、数值模拟与理论分析，系统探讨了高水压环境下TBM管片的受力特征及破损机理。探究了渗流-应力耦合作用对管片破损的影响，并通过数值模拟和现场监测相结合的方法，揭示了高水压条件下隧道衬砌的非对称变形与裂缝扩展机制。研究结果表明:在高水压环境下，隧道管片受渗透压力影响，特别是在围岩破碎带和构造复杂区域，管片出现非对称变形和裂缝扩展，同时由于局部水压力不均匀分布导致应力集中，进一步加剧了破损。数值模拟显示:高水压偏压效应导致的局部应力集中可使管片的最大主应力增幅达到约30%，并在拱顶区域形成较高的拉应力，导致裂缝扩展的风险显著增加。研究还通过数值模拟分析揭示了空洞效应如何破坏围岩对管片的均匀支撑，导致局部应力不均匀分布，并进一步加剧裂缝萌生与扩展。基于此，提出了高水压TBM隧道的防控对策，包括加强渗流-应力耦合防控、优化管片接头加固及实施动态监测与实时调整施工方案。为高水压区间TBM隧道的设计与施工提供了新的理论视角与实践依据，具有重要的工程应用价值与创新意义。

隧道施工过程中，由于地质条件复杂、施工工序多变以及外部环境不确定性较高等原因，坍塌风险始终是制约工程安全、施工进度和人员生命财产安全的重要因素。目前，隧道风险评估主要依赖专家的主观判断，存在响应滞后、效率低下等不足，因而难以及时发现并应对突发情况。为此，构建了基于大语言模型(LLM)的隧道坍塌风险决策智能框架。该框架首先依托iS3隧道智能建造平台，整合地质、施工和变形监测等多源数据，建立了完善的风险感知数据库，为后续风险识别与分析提供了坚实的数据基础。其次，结合提示词工程，利用大语言模型对隧道坍塌可能性指标和事故后果严重程度进行自动化量化评估，实现多维数据的智能融合与解析；同时，借助改进云模型与模糊风险矩阵方法，精确刻画评估过程中的不确定性，并对风险等级进行合理划分，从而为施工现场提供科学的安全防控建议。最后，以晏家寨隧道4个典型施工位置为例，对所构建的智能框架进行了实际应用验证。结果表明:该框架能够准确识别并量化潜在的坍塌风险，并根据现场具体情况实时反馈风险状态，提出针对性防控措施，有效提升了隧道施工风险管理水平。总体而言，所提出的智能化框架不仅突破了传统专家主观判断的局限，更为隧道施工安全管理提供了一种高效、自动化的新型技术手段，同时也为后续在更大范围内推广应用基于大语言模型的风险评估与决策技术提供了理论与实践支撑。

压力拱效应是围岩自承能力的重要形成机制，含层内节理的层状地层围岩压力拱效应具有其特殊性。以山东某灰岩夹页岩薄层地质体中的公路大跨隧道为工程背景，首先通过数值模拟分析了含层内节理的层状地层围岩应力分布特征，确定了适用的围岩压力拱边界判断准则，进一步分析了层内节理对压力拱效应的影响规律；其次考虑地层岩性及岩体结构特征，开展了模型试验研究。结果表明：所确定的压力拱边界判别准则可较好的用于含层内节理的层状地层围岩压力拱的定量描述；拱部围岩环向应力集中区间隔出现在各灰岩层上部，层内节理使围岩压力拱呈现明显的“分层拱”形态特征，且各分层压力拱厚度随远离拱顶而增大；拱底和边墙处的压力拱内外边界均更远离隧道轮廓，且压力拱厚度分别增大54.9%和82.8%；研发的模型体成型技术，较好模拟了含层内节理的层状地层岩体结构特征；试验显示隧道周边灰岩以块体移动、转动变形为主，页岩薄层以挤压断裂为主，岩层界面的剪切错动叠加层内节理切割作用，使拱部围岩压力拱效应呈现岩层间跳跃扩展的特点。

大跨度公路隧道在软弱土质地层施工时，开挖面的稳定性问题一直是工程领域的关注重点。依托大(理)南(涧)高速公路五茂林隧道，建立考虑台阶虚拟支护力的对数螺旋线失稳破坏模型,对失稳段进行开挖面稳定性研究，并通过强度折减法及现场试验验证工法转换有效性。结果表明：失稳段台阶虚拟支护力与维持稳定开挖面支护力所做功率比值仅为0.77，无法满足开挖面稳定性要求;随着隧道开挖跨度和进尺的增加，开挖面稳定系数显著下降;采用三台阶开挖时，开挖跨度由14 m增至18 m时，稳定系数降低了47.3%；开挖进尺从0.5 m增至1.5 m时，稳定系数降低了35.6%；针对不同土质地层，内摩擦角对于开挖面稳定性贡献大于黏聚力。数值模拟结果表明:采用三台阶七步法相较于三台阶法,开挖面最大挤出量和超前核心土预收敛变形分别降低了45.5%和48.2%，开挖安全系数由0.81提升至1.14，开挖面稳定性显著增强。现场试验表明:三台阶七步法实施后初支结构安全，拱顶沉降变形得到了有效控制。基于上述研究，建议滇西土质地层中隧道开挖跨度超过15 m时，开挖工法由三台阶法转为三台阶七步法，通过预留核心土以确保施工安全与稳定性。

为了探明大断面软弱围岩隧道掌子面核心土及拱部围岩超前支护体系加固机理，开展了超前支护体系加固下隧道掌子面稳定性模型试验及数值模拟研究，分析了掌子面锚杆(核心土加固)、超前管棚(拱部围岩加固)单独加固和这2种措施同时加固下，隧道掌子面支护应力、失稳过程、破坏模式、支护结构受力、围岩应力场及变形场特征，揭示了这2种措施的协同加固机理，提出了协同加固下掌子面受力模式。研究结果表明：掌子面锚杆的加固效果明显优于超前管棚，2种措施协同加固效果最佳，锚杆与超前管棚对掌子面稳定性的提升贡献比约为5∶1；掌子面锚杆加固下掌子面破坏模式仍为“拱形(拱部围岩)+三角形(核心土)”，锚杆与核心土之间发生相对位移并产生剪应力，可有效控制拱部围岩及核心土应力释放，减小核心土及拱部围岩的失稳范围，提高围岩稳定性；超前管棚加固下仅核心土出现了“三角形”失稳区域，超前管棚能通过“梁效应”有效控制掌子面拱部围岩的应力释放及变形，并将失稳区核心土所受的围岩压力传递至稳定区围岩及支护段，从而减小核心土所受围岩压力，但对核心土的加固效果有限，对其失稳范围影响不大；掌子面锚杆及超前管棚协同加固下，仅核心土出现了“三角形”失稳区域，掌子面锚杆对核心土的加固作用为超前管棚的“梁效应”提供了更好的底部支撑，使得超前管棚受力模式更佳，掌子面拱部围岩及核心土的失稳范围均明显减小，掌子面围岩整体稳定性明显提高。

针对常规结构损伤识别方法因小样本、类别不平衡及损伤类型多样等问题导致的精度下降，提出一种融合高效通道注意力机制(Efficient Channel Attention, ECA)与门控循环单元(Gate Recurrent Unit, GRU)的多尺度卷积神经网络(Multi-scale Convolutional Neural Network, MSCNN)新型混合框架MSCNN-ECA-GRU。该方法通过MSCNN-ECA融合架构提取振动信号的空间多尺度特征，结合GRU捕获信号的时序动态特征，并利用参数共享机制实现时空特征深度融合；采用监督学习优化训练策略，提升模型在小样本及不平衡数据场景的特征学习能力与泛化性能。分别基于赫尔钢架桥工程实例与实验室四跨桁架桥试验的振动响应数据开展验证试验。消融试验结果表明：MSCNN-ECA-GRU在不同桥梁、不同传感器中表现出理想的泛化性能；小样本平衡数据集下，MSCNN-ECA-GRU对2个试验桥的损伤识别准确率达98.61%和99.07%，较基准MSCNN分别提升3.14%和2.77%；面对更具挑战性的小样本不平衡数据集，MSCNN-ECA-GRU性能提升尤为突出，对2个试验桥的识别准确率达92.43%和90.96%，较MSCNN-ECA、MSCNN-GRU与基准MSCNN分别提升15.4%和17.93%，21.26%和21.08%，28.02%和31.92%；在50%高斯强噪声干扰下，MSCNN-ECA-GRU仍保持大于97%的识别准确率，鲁棒性突出。通过多维度量化指标评估证实，MSCNN-ECA-GRU有效解决常规方法在样本稀缺和类别不平衡场景下的性能衰减问题，研究成果为基础设施损伤识别提供了兼顾时空特征提取的智能新方法。

桥梁振动现场实测为结构模态参数识别、行为分析、承载力评估等提供了关键信息。长大桥梁普遍具有跨越范围广、桥址水域辽阔的特点，传统机器视觉测量方法难以实现近距离监测，为此提出了融合无人机贴近摄影和自适应数字图像相关(Digital Image Correlation, DIC)的桥梁振动位移测量方法。首先设计了新颖的远程激光投射装置，通过调节仪器螺旋可将激光点精准投射至监测标靶，以补偿和修正无人机悬停姿态变化。随后，突破了传统机器视觉的架站模式，采用多旋翼无人机悬停状态下贴近摄影模式，近距离采集桥梁监测点标靶的高分辨率高质量序列影像。接着，建立了基于自适应DIC的无人机序列影像处理方法，利用图像局部特征匹配逐帧调整优化测点的子集区域，通过傅里叶变换互相关算法与反向组合高斯牛顿算法进行亚像素位移识别，从而提取无人机测量位移序列和激光校正值序列。最后，通过激光校正值及动态比例因子值来修正无人机测量位移序列，获取高精度的桥梁振动位移及频率。验证试验表明：无人机可准确测量出模型各层的振动位移和频率，与固定相机和激光位移计测量结果吻合，其振动位移归一化均方根误差均不大于3.195%，振动频率相对误差均不大于0.96%。该方法应用于长沙市洪山桥振动测量，成功识别出主桥跨中点、1/4点和3/4点的振动位移和频率，其振动频率的相对误差均不大于0.77%，与固定相机和加速度计的识别结果吻合。提出的无人机高精度、高效率、非接触位移测量方法，为大跨度桥梁振动测量提供了新途径。

为研究600 MPa级不锈钢筋与混凝土的界面黏结性能，开展了18组共54个试件的拉拔试验，并分析混凝土强度、钢筋直径、保护层厚度、相对锚固长度、劈裂面配箍率及钢筋种类对黏结性能的影响。试验结果表明：试件的主要破坏形态包括混凝土劈裂破坏、钢筋拔出破坏和劈裂-拔出破坏。对于相对锚固长度为5的试件，保护层厚度为3倍钢筋直径的试件出现了由混凝土劈裂破坏过渡为钢筋拔出破坏的现象；配置箍筋后，保护层厚度为2倍钢筋直径的试件由混凝土劈裂破坏转变为劈裂-拔出破坏。600 MPa级不锈钢筋与混凝土的界面极限黏结强度随着混凝土强度提高而提高，随着保护层厚度及劈裂面配箍率增大而先提高再趋于平稳，随着相对锚固长度增大而呈现先提高后降低的现象，但受钢筋直径的影响并不显著；影响规律出现转变时的保护层厚度、劈裂面配箍率及相对锚固长度取值分别为4.5倍钢筋直径、2.0%和5。不同强度等级混凝土中，600 MPa级不锈钢筋与普通钢筋屈服前的黏结性能基本相当，弹性模量对钢筋黏结性能的影响完全可以忽略；屈服后不锈钢筋的黏结应力-滑移曲线变化相对平缓,且极限黏结强度略低于普通钢筋。基于600 MPa级不锈钢筋与混凝土界面黏结性能试验结果，拟合得到具有一定保证率的极限黏结强度计算式及黏结应力-滑移本构模型，并提出了采用材料强度设计值表达的钢筋临界锚固长度计算式，可为混凝土中600 MPa级不锈钢筋的黏结锚固设计提供参考。

大型预制梁场是高速公路、高速铁路等重大交通基础设施路桥工程建设的关键保证，混凝土梁保温保湿养护是预制梁生产过程中的重要环节，若养护不当，将出现结构裂缝、表面粉化、强度降低等质量问题。目前的养护方法存在洒水养护随意性大、养护质量难以保证、无法做到按需适时养护、养护用水量过多，造成水资源浪费等问题。针对上述不足，以某大型混凝土箱梁预制梁场为工程依托，基于机器视觉技术，采用深度学习算法解决混凝土梁温湿度数据感知问题，并构建混凝土梁智能养护系统。首先，基于养护试验采集了混凝土表面图像并进行图像数据处理，构建图像数据集；其次，基于YOLOv11算法建立了混凝土表面湿度智能识别模型，嵌入一种新的特征提取模块(C3K2-IMSC)优化模型;最后，基于表面湿度识别模型构建了包含智能识别和智能决策模块的智能养护系统。结果表明:使用新的C3K2-IMSC特征提取模块的优化模型比YOLOv11基准模型的mAP值提升了2.03%;在此基础上，混凝土梁智能养护系统依据表面湿度<90%RH区域所占比例控制养护系统向预制梁体进行洒水养护。研究成果可为混凝土梁智能养护的工程应用提供基础模型与验证数据。

为探究粉质黏土层超长混合配筋预应力混凝土(PRC)管桩竖向承载特性，预先在桩身安装光纤光栅(FBG)传感器，锤击沉桩30 d后，对闭口桩P1、P2和开口桩P3开展竖向静载试验，分析荷载-沉降曲线、轴力、桩侧阻力等承载特性。研究结果表明：PRC管桩桩身压缩量占桩顶沉降比值大，极限承载力1/2时P1和P2桩身压缩占桩顶沉降均值为92.8%，闭口管桩相比开口管桩桩顶沉降回弹率更高；在可塑粉质黏土层(0~5 m和16~32.4 m)内，P1和P2单位侧阻实测均值均处于规范推荐范围内，而在硬塑粉质黏土层(5~16 m)单位侧阻实测均值为113 kPa，比推荐值上限提高约33%；闭口管桩桩周土体挤密程度大于开口管桩，在黏土层深度0~5 m、5~16 m和16~32.4 m内，P3相比P1和P2单位侧阻折减系数分别为0.78、0.70和1.0。根据P1~P3竖向承载力发挥机理将其荷载传递过程分为3个阶段，基于Rusch弹塑性模型，建立了适合粉质黏土层PRC管桩桩侧三折线、桩端双折线的荷载传递模型，计算结果表明：采用Rusch模型得到的轴力图与实测结果接近，桩顶荷载较小时的理论端阻比略大于实测端阻比；Rusch模型得到的荷载-沉降曲线与实测值较为一致，接近极限承载状态时，Rusch模型比线弹性模型的桩顶荷载计算精度更高，P1和P3的计算误差分别为7.2%和5.7%；采用规范计算时，闭口管桩侧阻和端阻建议取规范上限，开口管桩侧阻宜取规范中值。

为进一步验证三层毛细阻滞结构覆盖膨胀土边坡“防渗保湿”的真实效能，以创新膨胀土边坡浅层坍滑防治技术，在获取了各结构层材料基本特性的基础上，制作“细(细粒土)-导排层(砂)-粗(碎石)”覆盖膨胀土边坡的室外模型，埋设含水率探头及张力计，安装自然气象监测系统，实施人工降雨模拟极端状况，研究自然干湿循环与人工极端降雨条件下模型边坡的水分迁移规律，分析其对边坡膨胀土的湿度调控效果，探究“防渗保湿”工作机理。结果表明：自然气候和人工极端降雨作用下，三层毛细阻滞结构覆盖模型边坡各层的体积含水率、基质吸力均随干湿循环作用呈周期性变化；细粒土体积含水率和基质吸力变幅均最大，砂次之，膨胀土最小；坡底、中部和上部膨胀土的体积含水率波动很小，最大变幅分别仅为4.4%、2.8%和1.7%，且与细粒土、砂的变化不同步，存在明显滞后效应；膨胀土始终处于非饱和状态，其基质吸力最小值有25.3 kPa；三层毛细阻滞结构中细粒土-砂、砂-碎石层产生的双重毛细阻滞效应，能起到良好的“防渗保湿”作用，有效控制干湿循环或极端降雨条件下膨胀土含水率的变幅，充分彰显其防阻膨胀土边坡浅层坍滑的潜力。研究结果可供三层毛细阻滞结构覆盖膨胀土边坡技术的工程应用参考。

高速公路隧道出入口因视觉空间与照度剧烈变化，易引发“黑白洞效应”；隧道中部视觉环境单调、参照物少，易导致“时空隧道效应”和“侧墙效应”；隧道群和螺旋隧道则易分别诱发“鞭梢效应”和“心理旋转效应”。这些不良心理效应显著干扰驾驶人感知判断，诱发不良驾驶行为，降低行车安全性。从“隧道视觉环境-不良心理效应-不良驾驶行为-视觉参照系重构思路-优化方法”的逻辑链出发，构建驾驶人不良心理效应解析及调控框架，探讨视觉环境与不良心理效应的关联，提出相应的调控思路，并总结视觉参照系优化及评价方法。结果表明：驾驶人不良心理效应主要源于隧道出入口视觉参照系剧烈变化以及中部弱视觉参照系缺少变化；普通隧道应从基本型视觉参照系提升为安全型或舒适型，特长隧道和隧道群连接段应提升为韵律型视觉参照系，螺旋隧道(群)则需构建恒常稳定、连续一致且信息冗余的视觉参照系。调控思路包括明确空间路权、符合驾驶人因、分解驾驶任务、提升舒适性和韵律性，并引入线性诱导系统和弯道恒常型诱导系统的设计思路；遮光设施、照明设施、视线诱导设施、景观绿化、洞内装饰和路面铺装等措施可有效优化视觉环境，但相关设计参数尚待系统研究。目前视觉参照系评价缺乏统一的指标体系和方法，应结合光学参数指标和视觉感知、视觉特性、生理特性及驾驶行为的人因指标；未来应结合工程实例，完善评价体系和优化方案，为实现隧道安全、节能、舒适和美观的视觉环境提供支撑。

为了揭示存在多种异质性价格预期方式的共享泊位交易市场中价格波动风险的产生机理，并给出相应的预警机制和调控策略,首先构建了同时存在5种类型成交价格预期方式的共享泊位交易市场动态演化理论模型，研究了均衡解的存在性、唯一性和稳定性。其次，基于李雅普诺夫指数给出了交易市场出现混沌状态的预警机制。而后，基于OGY理论提出了针对潜在用户数量、需求函数斜率、供给函数斜率3类调控策略以消除混沌状态。最后，通过数值试验验证了所得结论的有效性。理论分析和数值试验结果表明：若供给曲线斜率小于需求曲线斜率，则交易系统的唯一均衡解是无条件渐进稳定的，否则，随着提供者选择强度的增加，交易系统动态演化的最终状态会从渐进稳定状态，通过分岔状态进入到混沌状态；若李雅普诺夫指数Γ>(≤)0，则可以判断交易系统处于混沌(分岔/渐进稳定)状态；基于潜在用户数量、需求曲线斜率、供给曲线斜率3个参数的调控策略均可以消除交易系统的混沌和分岔现象，且实现的均衡价格与经济基本面完全一致，没有改变系统原有特性；相较于传统静态调控策略，在同样调控效果下，提出的动态调控策略在调控成本(即调控强度)方面明显占优；当调控强度处于中高强度时，3类动态调控策略均展现出较高的效率。上述成果为共享泊位交易市场正常运营秩序的维持和共享停车政策的推广提供了科学依据。

为确保复杂线形组合路段车辆行驶安全，针对当前公路线形信息量化表达不足，以及路段几何线形与驾驶人视觉线形对小客车行驶速度耦合影响考虑不充分的问题，提出基于数据驱动的高速公路小客车行驶速度分布预测模型。基于八自由度驾驶模拟器和高精度眼动仪开展试验，采集38名驾驶人在106个山区高速公路典型路段的小客车行驶速度和视觉感知数据。从“路段-视野”双重视角出发提取路段几何线形特征，采用变分自编码器进行驾驶人视觉线形重构，提出“路段-视野”图结构以融合和量化不同视角的线形信息，基于时空图注意力神经网络构建小客车行驶速度分布预测模型。结果表明：模型预测性能优异，行驶速度均值和标准差的预测准确度分别达到96.3%和98.1%，均方根误差分别为4.6、1.2 km·h^-1，平均绝对误差分别为3.8、0.8 km·h^-1。此外，消融试验和对比试验结果进一步验证了模型在不同典型路段的有效性和实用性。通过自注意力机制发现，路段几何线形对小客车行驶速度分布在时间上具有持续的引导作用，而驾驶人视觉线形在空间上对其进行动态调节和反馈。研究结果可为智能化的公路安全性评价和几何设计方法提供理论基础，并有助于精细化的智能交通系统速度管理。

建立符合中国体征生物力学特性的人体有限元模型，是开展针对中国道路使用者损伤及防护研究的工具前提。作为中国体征人体模型AC-HUMs工作的一部分，建立和验证中国第50百分位男性人体下肢模型具有研究价值。首先，基于中国第50百分位成年男性(50M)志愿者下肢医学影像建立表征解剖学结构的人体下肢模型；然后，通过10组反映交通事故下肢加载工况的试验验证下肢模型生物逼真度；之后，通过数据分析，论述了AC-HUMs 50M下肢模型在体征及材料参数上的合理性；最后，对比中国与欧美体征下肢模型损伤耐受限度差异，讨论现有损伤准则对中国人群的适用性。研究结果表明：AC-HUMs 50M下肢模型在膝关节剪切力学、胫骨弯曲力学、股骨弯曲力学和小腿斜向动态三点弯曲力学等方面与尸体试验吻合良好，模型具有较高的生物逼真度，可用于中国道路事故参与者损伤与防护研究，而现行损伤准则可能需要适当修正才能适应中国人体损伤风险预测。

现有的大多数交通安全替代指标，如碰撞时间（TTC）等，缺乏统一明确的规范，通常需要根据不同的速度区间和道路类型，设置不同的阈值来评估风险。对此，基于理论与数据相结合解构驾驶人风险意识，提出一种新型交通安全替代指标，以期实现对风险定性与定量的标准化评估。首先，根据前后车制动距离构建潜在风险指标，通过HighD与Waymo数据集验证，并经F检验与t检验，在0.05的显著性水平下，高速公路与城市道路跟车过程中驾驶人接受的最大潜在风险服从同一个正态分布。其次，运用累计分布函数将个体风险随机变量映射为统计概率，提出相对安全指数（RSI），通过利用总体分布实现理论与数据的匹配，为风险标准量化和安全阈值选取提供了有力支撑。最后，应用数值模拟方法开展高速公路与城市道路场景的跟车与制动试验。结果表明：RSI在跟车过程中表现出良好的稳定性、有效性和可靠性，能够基于一个标准范式去评估不同速度区间、不同交通场景的风险状态。此外，RSI能够反映驾驶人风险偏好，具有连续可微的数学表达式，能够满足宏、微观交通安全评估要求，在学术与工程领域均具备重要的应用价值。