1. 高速铁路工程结构抗震试验平台群
本平台群历经近20年的建设与发展，已建成高速铁路多功能振动台试验系统、地震下高速铁路桥上行车试验系统、地震断裂带动力灾变模拟试验系统、高速铁路数物融合混合试验系统等多套国际先进的试验系统及装备，设备总值超1.5亿元。
（1）高速铁路多功能振动台试验系统
该试验系统由一个4m×4m六自由度固定台和三个4m×4m六自由度移动台所组成，四个振动台直线布置，可独立使用，也可组成多种间距台阵，单个振动台具有三向六自由度、大行程、宽频带等特点。主要技术性能指标包括：单台最大载重30ton，控制自由度为6自由度；额定行程为X、Y方向250mm，Z方向160mm；额定速度为X、Y、Z方向±1000mm/s；额定加速度在20ton荷载时，X、Y向为±1.0g、Z方向为±2.0g，在30ton荷载时，X、Y向为±0.8g、Z方向为±1.6g；工作频率范围为0.1Hz~50Hz，额定抗倾覆力矩30ton・m，额定抗偏心力矩20ton・m，振动台间距为6m~25m。控制方式由计算机软件控制，六个自由度及倾覆力矩自动补偿，PULSAR对每个自由度都进行PID控制，控制系统自动补偿由于试件偏心或系统几何误差导致的加速度与位移失真。
（2）地震下高速铁路桥上行车试验系统
该试验系统包括：国际领先的55米长距无极可调且力/位移协同控制的振动台四台阵地震模拟试验系统、国际唯一可同时实现时速350公里原型车速与2.0g地震加速度加载的地震下行车灾变试验系统。可实现车-轨-结构系统的车振与地震耦合动力灾变物理试验模拟与试验过程极端状态感知，可物理模拟地震下桥上行车动力性能，包括跳轨、爬轨、脱轨等极端状态等。
（3）地震断裂带动力灾变模拟试验系统
该试验系统由并联多自由度加载实验模块、岩样断裂错动模拟箱模块及岩样断裂无损测量装置模块组成，可实现最大1.6×1×0.5m尺寸岩样在三维6方向5MPa地应力及不同断裂面倾角下的岩样断裂物理试验及开裂、裂缝发展全过程测量。该系统是目前国际唯一以试验测量震源机制解为目的的大尺寸高应力断裂带灾变试验、断裂全过程测量的试验系统，有望从物理试验层面挖掘地震孕震、发震过程中存在的新科学问题，为建立基于物理试验的震源机制解新理论模型、地震学理论及地震工程技术的发展服务。系统还可拓展用于开展断层隧道、大尺度岩体真三轴、地下空间结构及地下储氢新能源设施的动力灾变试验与测试。
图 6地震断裂带动力灾变模拟试验系统
（4）高速铁路数物融合混合试验系统
基于实时混合试验技术，以一节高速铁路列车缩尺模型为试验子结构，将多跨轨道-桥梁系统作为数值子结构，实现轮轨相互作用与外部激励的有效耦合加载，基于该试验台可开展不同地震动、不同行车速度下的桥上行车试验工况的模拟，试验能力涵盖2.0g地震加速度、时速400公里高铁行车测试需求，为研究地震下桥上行车灾变机制与高速铁路车轨桥系统优化设计提供试验手段。
试验台由车辆试件、滚动装置和电动六自由度Stewart振动台以及其他附属设备构成。车辆试件基于CRH380A型高速铁路车辆1:10缩尺制作；滚动装置包括一组轨道轮与传动装置，由布置于振动台侧向的电机驱动，以轮-轮接触模拟车辆与轨道的轮-轨接触；轨道-桥梁结构的变形和线路轨道不平顺导致的轮轨接触点位移由振动台实时复现；在滚动装置中还集成了一组三向力传感器，可测量竖向与横向轮轨相互作用力，并实时回传至RTHS模块中进行轨道-桥梁结构变形求解；轨道-桥梁数值子结构计算程序集成于振动台控制软件中RTHS模块中，用户可根据需求自定义数值子结构及子结构计算方法。
a) 总装示意图
b) 滚动装置机械布置图
图 7 高速铁路车轨桥系统实时混合滚振试验台
2.高速铁路工程结构抗风试验平台群
历经近15年的建设与发展，已建成涵盖闭口高速铁路风洞、可视化风洞、风雨直流风洞、小型直流风洞及龙卷风风洞的世界一流风洞试验平台群，相关设备总值超5000万元。
（1）高速铁路风洞
2013年建成的高速铁路风洞设有双试验段，具体参数如下：低速试验段宽12m、高3.5m、长18m，风速范围0-20m/s，湍流度小于1%；高速试验段宽3m、高3m、长15m，风速范围0-94m/s，湍流度小于0.5%。该风洞作为国内设计风速最高的民用风洞之一，自建成以来先后承担国家级项目20余项，相关研究成果荣获国家科技进步二等奖等国家级奖励3项、各类省部级奖励20余项，为我国高速铁路抗风技术研发提供了有力支撑。
（2）龙卷风风洞
2023年建成的龙卷风风洞，是我国规模最大、全世界排名第二的龙卷风模拟装置，其测试区域直径12m，气流上升通道5m，可模拟涡核半径2m，涡流比范围0～2.0，最大切向风速达30m/s，填补了我国大型龙卷风模拟试验领域的空白。
3. 基础设施结构经时性能试验平台群
本试验平台集成了四大核心系统，具备开展轨道交通基础设施工程结构全方位试验研究的能力。20000kN桥梁结构试验系统通过反力箱与多组作动器，可进行足尺或缩尺模型的多点拟静力试验；20000kN多功能静力试验系统凭借其全刚构空间框架，专注于大型构件及节点的静力性能测试；环境模拟试验系统通过多种环境舱室，实现气候、化学介质与静动力荷载的多因素耦合模拟，服务于耐久性研究。该平台为基础设施工程结构的设计、施工、材料研发及长期性能保障提供了强大的公共试验支撑。
（1）20000kN结构试验系统
由平面尺寸15m×39.5m的满天星反力箱、5组2000kN和10组1000kN合计20000kN的液压伺服加载系统、加力架、垂向加载伺服作动器组等部分组成。可开展桥梁、路基、隧道和房屋结构的足尺或缩尺模型的多点加载拟静力试验，能够模拟实际桥梁等结构的受力性能，研究桥梁结构极限承载力及其影响因素、传力机理和破坏形态。
（2）20000kN多功能静力试验系统
由全刚构空间构架、七台电液伺服作动器、液压油源系统、六台液压分油器、伺服控制及结构动作控制系统等组成。加载能力为轴向20000kN、水平2000kN，最大试件尺寸达到6m(长)X6m(宽)X8m(高)，可开展各种大型结构的静力试验，尤其适用于高速铁路工程中的桥梁、房屋结构节点模型试验以及大比例构件试验等。
（3） 环境-荷载模拟试验系统
由疲劳加载子系统、人工气候环境模拟室、恒载-环境耦合模拟室、动力荷载-环境耦合模拟室和恒温-恒湿收缩徐变室组成。可实现C02、S03等气体，海水、酸雨、化冰盐、硫酸盐等水溶液，土壤与地下水，湿度交替、温度循环等单一因素和多因素耦合作用效应，以及环境因素与静、动外加荷载交互作用的模拟。为基础设施工程结构和关键工程材料的耐久性设计理论与方法、耐久性改善技术和高耐久性新材料的研发提供公共试验平台。
（4）高速铁路智能建造与养维试验系统
由高速铁路服役性能智能检测系统、智能监测系统、智能评定/预测系统和智能养维系统组成，包含轨道-桥梁结构体系服役性能智能检测技术、线上瞬时与线下定期智能监测技术、接触式与非接触式智能监测技术、阵列式采集系统关键技术、足尺物理模拟试验技术、成套装备工程化技术、大数据应用/云服务计算平台、智能评定与预警专家系统、结构服役性能提升技术等。
4. 高速铁路隧路结构防灾减灾试验平台群
本平台群是集多尺度、多场耦合、原位观测与动力加载于一体的国际领先水平试验平台群，相关设备总值近1亿万元。该平台群综合运用了国内外唯一的1:1足尺物理模型轨道交通动力加载系统、原位CT扫描、真三轴加载及大尺度开挖模拟等技术，为高速与重载铁路隧道-路基等工程结构、深地资源开发、地下空间开发等领域的防灾减灾研究提供从材料-构件-结构的一体化可靠试验支撑。
（1）全尺寸高温高渗透多场耦合真三轴试验系统
该系统具有国内外先进水平，采用岩石变形传感器直接测量岩石在单轴和三轴状态下的轴向及径向变形。可完成单轴/三轴条件下的疲劳、静力、蠕变、松弛、断裂韧性等试验，并准确计算岩石的弹性模量、泊松比、抗压强度、抗拉强度等参数，为资源开采、钻井工程、储层改造等提供数据支撑。主机结构为Z向与Y向一体式框架，X向为随动框架，形成真三轴加载系统。主要技术参数：Z、Y、X三向静态加载能力均为5000kN（对称布置、同步加载），X向还附加500kN扰动加载能力。试样最大尺寸200mm×200mm×200mm。压力室采用自平衡结构，最大围压60MPa，压力传感器量程80MPa，围压测量精度±1%FS，分辨率0.01%FS，围压加载速度连续可调范围为0.001~1MPa/s。
（2）极端深地环境多尺度模拟平台地下开挖及建造模拟系统
该系统是国内先进的深地环境开挖及建造模拟系统，旨在最大限度还原极端深地条件下的地下工程开挖与建造过程。系统主要包括应力加载系统、渗流加载系统、温度加载系统以及开挖模拟系统，并搭配应力、应变、位移、DIC（数字图像相关）、声发射、微震监测等多种监控量测手段。系统关键参数包括：加载方式为二维三面加载，试样尺寸不小于2.5m×2.5m×4m；开挖直径500mm，开挖行程4000mm；高温加载能力≥70℃；渗流加载渗透压≥2MPa。监测系统包括8通道声发射监测、8通道微震监测以及4目相机同步采集的DIC技术。该平台可用于深地环境隧道、地下空间等工程的设计、开挖及建造模拟试验，为极端深地工程防灾减灾提供重要试验数据支撑。
（3）微纳观材料原位多场加载演化分析系统
该系统基于计算机断层扫描（CT）成像技术，利用X射线投影数据重建物体内部结构，是一种高分辨、无损、透视、三维成像的无损检测设备。其突破了传统成像技术分辨率不足、难以观测微小结构的局限，可沿任意角度旋转观察三维立体图像，并能生成任意位置和方向的虚拟断层切片，进行定量统计分析。系统核心参数：最高空间分辨率达到0.5μm（空间分辨率测试卡实拍），具备人工智能深度学习数据分割功能以及DVC（数字体积相关）应变分析功能。同时，系统集成了可拆装的原位三轴加载装置，最大轴向力≥20kN，最大围压≥15MPa。该平台可实现原位多场耦合实验（力、热、流等）与数值仿真的直接对比验证，为地下工程建筑材料及结构的静强度、动强度、疲劳、蠕变、热力学性能设计提供可靠依据。
（4）轨道-路基动力模型试验系统
该系统是目前国内外唯一的1:1足尺高速与重载铁路轨道路基动力模型试验系统，整体技术水平国际领先。系统核心组成包括一个尺寸为长28m×宽13m×深6m的大型模型槽，以及一套列车活载仿真动力加载系统。模型槽内按实际结构铺设钢轨、轨道板及路基，并预埋大量测试元件，可实时监测列车运动中的多种工况。动力加载系统由5套特制刚性反力梁、10个作动器和5套动力载荷分配梁构成。其关键性能指标为：可实现时速350km/h高速列车荷载模拟，或轴重达40t、速度120km/h的重载列车荷载模拟。该系统克服了传统大比例模型试验中只能单点加载、无法考虑不同轨枕下动力相互叠加影响的缺陷，能够真实反映列车移动荷载下路基和轨道结构的动力响应与疲劳性能。
5.先进土木工程材料测试平台群
平台群依托tapplay土木工程材料学科优势，面向“双碳”战略与智能建造国家需求，构建国际一流的土木工程材料全链条测试与评价平台群。该平台群拟投资3000万元，实验面积超1000平方米，整合顶尖表征技术，形成从材料设计、制备到寿命预测的完整技术创新体系。平台群配备多物理场环境耦合试验系统、全系列材料耐久性与力学性能测试设备，同步配置低碳制备、数字化中试及碳排放核算数据库，为相关技术研发和成果转化提供全方位支撑。
（1）建材低碳化与资源化利用实验平台
配备ICP-OES、XRF、拉曼光谱等分析仪器及CO₂捕获系统、马弗炉、微波合成工作站，构建从原材料分析到低碳产品制备的完整技术链条，实现材料碳足迹全生命周期评价。
（2）智能建造与数字化制备实验平台
配置大尺度3D打印系统、高精度打印机、分散搅拌机、超高压泌水装置及智能预处理设备，形成从材料设计到构件成型的数字化完整链条，支撑智能建造全流程技术研发。
（3）材料耐久性与环境耦合测试系统
拥有多物理场环境耦合模块、碳化/硫酸盐/氯离子侵蚀测试系统、TGA、MIP、高温流变仪及MTS万能试验机，实现多因素耦合作用下材料长期服役性能的全面评价。
（4）功能性有机高分子材料合成中试系统
配置100L水热合成反应釜、聚合反应釜、50kg/h喷雾干燥塔及2吨级母液储罐系统，具备精确配料、温控聚合、高效干燥连续化生产能力，支撑外加剂涂料等快速工程转化。
（5）材料微观结构与性能精密测试系统
配备X射线衍射仪、DIC-3D非接触应变测试仪、高精度切割机及磁学性能表征设备，实现从物相分析、微观变形到力学性能的全维度精密测试，与MTS形成协同测试能力。
6.数字选线及系统仿真平台群
平台群由比利时BARCO多通道立体投影系统、燧光MR一体机（8G+128G，6DoF）、PICO VR一体机（4K+，90Hz）、多台高性能RTX图形工作站、20TB磁盘阵列及中央控制、虚拟外设等硬件组成，搭载自主研发的铁(公)路虚拟仿真与铁路数字选线、智能选线系列软件，可支撑高铁虚拟仿真、BIM与数字孪生、线路智能选线、站场设计及工程施工运维仿真等教学科研任务。具有自主研发的铁路大系统动力学仿真平台，支持列车、轨道、路基、隧道、桥梁等全体系参数化建模、多源荷载激励、耦合动力学分析及设计评估。
（1）铁路线路智能选线系统
多维环境提取效率优于0.5km/s，可实现经济、环保、碳排放、地灾风险等6大类目标平衡，支持千公里级线路小时级生成，支撑智能规划与方案优化。
（2）铁路站场数字化设计系统
专注铁路站场数字化设计，涵盖20余类站场设备，覆盖全方案设计，可10秒内完成横断面自动设计，精准统计股道、道岔、土石方等数十类工程数量。
（3）高速铁路桥梁群混合现实三维选线系统
支持沉浸式设计与实地MR选线，实现公里级场景虚实融合、线路编辑及桥梁孔跨比选。配准精度优于10cm，帧率60fps以上，线路模型1秒内更新，桥梁布孔30秒生成。
（4）铁路大系统动力学仿真平台
基于自研参数化建模与高效求解算法，形成核心技术优势，具备快速建模能力，建模效率较传统商业软件提升20倍以上；突破百万级自由度大模型工程计算瓶颈，求解效率提2倍以上。可支持复杂工况（牵引制动、附加动荷载、基础变形及地震等）下行车性能和结构动力性能分析评估。
