一、实验室基本信息
1.实验室中文名称： 江苏省土木工程灾变与智能防控重点实验室（中国矿业大学）
2.实验室英文名称：Jiangsu Key Laboratory of Disaster Impact and Intelligent Prevention in Civil Engineering，CUMT
3.学科领域：土木工程
4.研究类别：应用基础研究
5.建设承担学校：中国矿业大学
6.建设地点：中国矿业大学 江苏省徐州市
7.成立时间：2011.1
二、实验室概况
该实验室依托中国矿业大学土木工程学科平台，于2010年12月获准启动建设（原江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性省高校重点实验室），隶于工程科学学科领域，定位于应用基础研究。实验室已形成以中青年学术带头人为领军人才的创新群体，现拥有固定研究人员47人，其中国家杰出青年基金获得者1人，国家“万人计划”创新领军人才1人，“万人计划”青年拔尖创新人才2人，青年长江学者1人，教育部新世纪优秀人才5人，“全国百篇优秀博士论文”获得者1人以及省部级人才称号获得者18人。实验建筑面积2600多平方米，拥有固定资产约3000万元，建成有高温环境灾变、侵蚀环境灾变、地质环境灾变和地下工程灾变等领域较为完善的高水平试验研究系统。
该实验室于2024年优化重组为江苏省土木工程灾变智能防控省高校重点实验室，优化重组后的实验室将在原研究基础上交叉融合大数据、人工智能和新材料等领域的前沿技术，结合中国矿业大学的研究特色，力争在火灾环境结构灾变演化与智能防控、侵蚀环境下结构损伤预计与灾变风险监控、地质环境灾变作用机理与结构损伤智能防控以及地下工程灾变演化与智能防控等领域产生重大理论创新和突破关键技术瓶颈。
三、主要研究方向
（1）火灾环境结构灾变演化与智能防控
1）火灾环境非均匀温度场分布与烟气流动规律：开展火灾下建筑、桥梁、隧道等工程结构非均匀温度场时空分布和非稳态烟气流动规律研究，建立重大火灾及其复合灾害多物理场动力演进理论，明晰火灾全过程全链条致灾机理，研究地下工程焰火人工引导和疏散的智能设计方法。
2）火灾作用下结构热-力-病耦合失效机理：研究混凝土、钢材、防护材料等工程材料在高温环境下多尺度本构关系演化规律，研究建筑、桥梁、隧道等工程结构热-力-病耦合灾损演化机理，研发新型防火材料和防火措施，建立工程结构性能化智能化防火设计方法。
3）火灾下工程结构风险识别和全寿命服役性能评估：构建全谱段、全覆盖、多维协同的火灾全过程信息感知网络，进行重大火灾事故风险识别、模拟预测与预报预警科技攻关，建立基于材料、构件及结构性能的跨尺度全寿命服役状态评估方法和系统。
4）工程结构火灾危害智能防控：攻克土木工程基础设施重大火灾及其复合灾害关键节点精准防控技术，实现应急指挥现场信息的融合展现、指挥决策的智能科学、救援力量的协同联动，建立一体化和现代化的应急救援技术装备体系与模式。
（2）侵蚀环境下结构损伤预计与灾变风险监控
1）侵蚀环境作用及结构响应的科学预计与智能监测：研究常规荷载下各种侵蚀环境作用机制及其响应机理，完善力学—侵蚀环境联合作用及其响应的预计理论；研究力学—侵蚀环境联合作用及其响应的智能监测技术，提升监测精度及效率。
2）结构腐蚀损伤演进规律与智能监测：研究各种常规荷载与侵蚀环境联合作用下材料与结构腐蚀损伤的演进规律，完善结构腐蚀损伤演进的科学认知；基于侵蚀环境作用及结构响应的科学预计理论和材料与结构的腐蚀损伤演进规律，建立力学—侵蚀环境联合作用下材料与结构的腐蚀损伤演进时空模型；研究力学—侵蚀环境联合作用下结构腐蚀损伤的智能监测技术，提升结构腐蚀损伤的监测精度及效率。
3）腐蚀损伤结构的灾变风险评估与智能预警：研究常规力学—侵蚀环境联合所致腐蚀损伤结构的性能退化规律及脆性破坏风险，建立腐蚀损伤结构脆性破坏风险的科学预计理论；研究常规力学—侵蚀环境联合所致腐蚀损伤结构在灾害荷载作用下的响应特征及灾变风险，建立腐蚀损伤结构灾变风险的科学评估理论；在此基础上，进一步研究常规力学—侵蚀环境联合作用下腐蚀损伤结构性能退化过程的智能监测及风险预警技术，提升腐蚀损伤结构的灾变风险预警效率与可靠性。
4）结构的耐久抗力低碳化提升与灾变控制：研发新型低碳、耐久、韧性材料与结构，提升材料与结构的耐久抗力，控制结构灾变风险，降低结构全寿命碳排量。
（3）地质环境灾变作用机理与结构损伤智能防控
1）地表变形作用机理与结构损伤演化识别：揭示地表变形、地震等灾害作用下的结构响应和损伤演化规律，建立地表变形区地基-基础-上部结构协同作用理论模型，提出工程结构在灾害地质作用下的灾变理论及智能识别技术。
2）地表变形与地震作用耦合作用机制与设防理论：揭示地震和变形双重不确定影响下的结构损伤机制，建立现有结构在地表变形和地震耦合作用下的灾变评估体系，逐步形成地表变形与地震作用耦合条件下的工程结构联合设防理论和方法。
3）变形-抗地震双重保护与智能调控技术：提出场地治理与结构抗变形的融合设计理论，研发地层-结构变形协同防控的新材料与新技术；开发具有抗地表变形和抗地震作用的新型结构体系，提出抗地表变形和抗地震双重保护的智能调控措施和加固技术。
（4）地下工程灾变演化与智能防控
1）地下空间精细探测与智能感知：整合岩土介质实验室与原位测试分析设备、软件和人才资源，研发完善的地下工程介质物理、力学属性精准探测与全面解析平台；依托地下工程多源信息动态感知技术优势，研究建设运营全周期、地下地表全空间数字化地质建模方法；构建地下空间工程围岩病害表征模型，提升地下工程灾害超前智能预警系统的多场景应用能力。
2）地下工程围岩维护与稳定性控制：基于地下工程围岩稳定性标准规范、数值计算、模糊分析理论及围岩稳定性分析方法，研究围岩在不同地质条件及开采条件下变形破坏特征与地应力、顶底板结构、构造、支护方式的时空关系规律，构建理论模型的辨识、本构关系、计算参数仿真方法，提出不同地质条件及开采工艺特征的围岩控制流程，开展基于围岩稳定性施工方法和支护方式的围岩稳定性综合评价。
3）地下工程结构抗震与防灾：分析地震动态效应、地层特性、结构构造对地下结构地震响应的变形破坏特征，厘清地下结构在地震作用下的变形破坏的主控因素，开发地下结构的关键抗震材料，开展地下工程地震与抗震材料及结构的大尺寸相似模拟试验，获取不同抗震减灾工程措施的变形破坏特征及规律，提出可供实际抗震设计的优化方法及震害防控对策建议，优化地下结构性能化抗震设计方法。
4）地下工程动力灾害预警与防控：开展地应力、动载、围岩性质对诱发动力灾变事故的诱因分析；获取声波速度、声发射时空强度参量、视电阻率、电磁脉冲数量及强度与围岩应变能耗散及释放的对应关系模型；分析地质、支护、动载因素下能量演化特征规律，提出吸能支护结构在不同动载下的动态支护阻力、冲击破坏次数与吸能量的准则判据，完善吸能支护体防控地下工程岩体的安全控制技术。
四、研究成果
2021-2024年来，实验室围绕土木工程防灾减灾领域的关键科技问题产生了系列标志性新理论、新方法和新技术，自主研发了国内首套大型“震-火”真耦合试验系统，获得山东省技-发明一等奖等省部级和协会奖项15项，发表高水平学术论文264篇，授权国家/国际发明专利150项，培养博士/硕士研究生288人；承担国家重大科研仪器研制项目、区域创新发展联合基金重点支持项目等国家级项目30余项，江苏省碳达峰碳中和科技专项前沿基础项目等省部级及企业委托课题200余项，年均到账科研经费约4500万元，为国家和江苏省的经济社会发展和人才培养做出了重要贡献。
实验室网址：https://cace.cumt.edu.cn/jkdice/
