2025年9月是第1个全国科普月,为深入贯彻落实《中华人民共和国科学技术普及法》精神,普及抗震工程知识,提升大学生科学素养,9月10日,中南大学现代轨道交通建造与运维科普教育基地响应“2025年全国科普月”活动号召,于天心校区振动台实验室成功举办“振动台前探科技,抗震工程护家园”主题科普活动。

此次活动由高速铁路建造技术国家工程研究中心副主任、土木工程学院副院长国巍教授主讲,活动吸引近50名学生参与,近距离感受科技魅力,深化对结构抗震领域的认知。
01活动安全警示
活动开始之前,实验室工作人员带领学生进入实验室指定区域,详细讲解活动整体流程、各环节时间节点,重点强调实验观摩期间的安全距离、禁止触碰设备等规范,引导学生熟悉现场应急通道位置,为活动有序开展奠定基础。

02振动台课堂
国巍教授以“抗震工程与家园安全”为切入点,首先介绍了振动台实验室建设历程,随后系统阐述四台阵六自由度振动台的构造组成、工作原理及模拟地震荷载的核心关键技术。通过对比不同地震波的频谱特性,生动讲解了振动台如何通过伺服控制算法对不同震级(设计、常遇及罕遇地震)的地震波时域及频域特征进行精准复现。同时介绍实验室在高层建筑、桥梁结构抗震等领域的科研成果,包括多项国家技术成果奖的技术突破,并着重介绍了基于振动台台阵系统搭建的地震下桥上行车试验系统,该系统可模拟高速列车在地震动作用下通过十一跨简支梁桥的车桥耦合动力响应,让学生清晰认识到振动台实验室在土木工程抗震防灾领域的重要作用。

03实验演示
随后,高速铁路工程结构抗震研究所副所长赖智鹏老师对四台阵六自由度振动台进行了空载运行检查,确认台面无障碍物、安全防护装置启动后,启动设备模拟不同地震烈度的振动。参与学生在安全观测区,通过台阵上放置的参照物模型,清晰观察到不同振动强度下模型的位移变化过程,直观感受到了地震荷载的威力,赖老师同步讲解振动参数与实际地震场景的对应关系,帮助学生理解地震荷载模拟的理论要点。

接着,曾晨博士操作演示了实验室自主研发的列车-轨道-桥梁系统动力性能数物融合混合试验系统,该系统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,运用先进仿真与控制技术,以极低成本复现、揭示了车轨耦合振动机理,同学们直观理解了轨道系统抗震设计的科学原理。

04师生对话
活动最后,学生围绕实验室的技术细节、科研难点展开提问,国巍教授及其科研团队结合实验数据与工程实例,逐一进行专业解答,对提出具有深度探究性问题的学生,现场颁发了中南大学特色文创奖品,鼓励学生保持对科研的好奇心与探索欲,现场形成严谨且活跃的学术交流氛围。

活动落幕,探索不止!这场振动台实验室里的科普之旅,通过“理论讲解+实验演示”的模式,不仅让学生掌握振动台工作原理、地震荷载模拟方法等基础知识点,更深入理解结构抗震工程在建筑安全、交通基础设施防护中的实际应用,明晰抗震技术对保障城市家园安全的重要意义,填补了课堂理论学习与工程实践之间的认知空白。
中南大学现代轨道交通建造与运维科普教育基地通过系列科普活动,让在校的同学与学校的科研团队的面对面交流,不仅普及了科学知识,更激发了同学们对科学的探索热情。未来,我们将继续发挥自身优势,创新科普形式,为推动学院形成崇尚科学、热爱科学的良好风尚不懈努力。