2411号超强台风“摩羯”于2024年9月6日在海南省文昌市沿海登陆，登陆风力达17级，对当地高层建筑玻璃幕墙造成严重破坏。对台风影响区内11个高层建筑群开展实地灾损调查，系统总结玻璃幕墙风致破坏模式与特征，从围护材料、连接节点、主体结构等角度剖析破损机理。结果表明，强风压、风致飞掷物冲击及在役玻璃抗力衰减是本次玻璃破损的主要原因。进一步，通过飞掷物灾害模拟、风压及玻璃抗力概率模型构建，结合Monte Carlo模拟实现灾损评估，并将模拟结果与实测数据对比。结果显示，模拟最大损失率均值与实测值吻合良好，误差绝对值基本控制在30%以内，且破坏程度与实测结果高度一致。所提方法可为高层建筑风灾快速评估与预测提供有效工具。

为解决旋转矢量(rotate vector,RV)减速器在变转速及变载荷工况下易产生明显啮合激励与调制效应，导致传统频谱分析难以实现跨工况对象对齐和负载敏感性量化的问题，构建“变速扫频锁定关键阶次-定速变载量化邻域调制”的两阶段分析流程。首先，在A类变速扫频工况下构建平台阶次图，通过阶次能量脊线提取锁定跨负载稳定存在的系统级关键响应阶次集合；然后，在B类标称600 r/min的定速多载工况下，基于稳态窗振动信号构建变分模态分解（variational mode decomposition，VMD）-包络阶次谱，并提出关键阶次邻域积分能量占比指标，用于表征调制增强随负载的变化趋势。试验结果表明，关键阶次在不同负载扫频条件下能够保持稳定阶次位置，定速多载条件下关键阶次邻域呈现随负载变化的能量重分配特征，所构建的指标能够表征关键阶次邻域调制增强的负载敏感性，所提方法可为RV减速器变工况条件下的啮合调制分析提供统一且可复现的定量方法。

设计并实施了铅芯橡胶支座内部复杂应力、应变环境下的温度场有效监测试验，成功采集了压剪循环荷载下铅芯橡胶支座的温度场与力学性能数据，从而对铅芯橡胶支座热力耦合效应进行验证研究。试验结果表明：试验方法解决了压剪循环荷载下铅芯橡胶支座热力耦合研究面临的有效温度监测这一关键环节问题；无铅芯橡胶支座快速加载下温度场几乎不变，20.0圈循环下温度升高仅2.0~3.0 ℃，在试验工况下橡胶的自生热可忽略；铅芯橡胶支座快速加载下温度场变化显著，在0.13 Hz频率、200%剪应变工况下，典型测点温度铅芯上升98.6 ℃，钢板上升31.9 ℃，升温速率主要与剪切速度相关，剪切幅值与面压对升温速率影响较小。最后，通过相关性分析方法验证压剪循环下铅芯橡胶支座热力耦合机制，分析表明：支座特征强度退化程度与铅芯温度呈正相关性（相关系数在0.950以上），同时铅芯升温速率与特征强度退化程度呈负相关性（相关系数在-0.925以下），温度场与力学场热力耦合效应显著。

针对传统Euler-Bernoulli动力学模型在高阶模态下忽略截面转动惯量而导致索力识别精度下降的问题，提出一种考虑转动惯量效应的拉索自由振动修正方程，并建立相应的索力识别方法。基于弯曲梁的位移与应力缩聚假设，建立轴向拉力作用下平面梁的Reissner能量方程。利用能量方程的极值定理，推导出拉索自由振动的改进方程，并据此建立了改进的索力识别公式。通过数值分析系统研究了模态阶次、索力水平、拉索型号及长度等因素对识别精度的影响。结果表明，所提出方法在各类工况下均能有效降低索力识别误差，尤其在短索及高阶模态条件下优势更为显著。试验结果进一步验证了该方法的准确性与可靠性。研究表明，引入转动惯量效应能够显著提升短索索力识别精度，并通过无量纲参数对其影响进行定量表征，明确了索力识别方法的适用范围。

滑靴磨损是影响火箭橇在轨稳定性与运行安全性的关键因素之一。针对典型单轨火箭橇滑靴在轨磨损问题，建立了考虑气动载荷、轨道不平顺和靴轨初始间隙的动力学—磨损耦合非线性数值模型，并采用显式中心差分法进行求解，基于Archard机械磨损理论计算滑靴磨损量。将模型计算结果与实测数据进行对比验证，结果表明仿真值与实测磨损深度吻合较好，最大相对误差控制在20%以内。基于验证后的模型，采用控制变量法分析了气动载荷、初始间隙及轨道不平顺度对滑靴磨损的影响规律。结果表明：垂向气动载荷为0 N时滑靴磨损量最小，且由于滑靴上下表面接触刚度非对称，同等幅值下气动压力引起的磨损大于气动升力；滑靴磨损量随初始间隙增大呈非线性减小趋势，并与初始间隙二次方近似负相关，在初始间隙为0 mm时磨损极限值为4.26 mm；滑靴磨损量随轨道不平顺度增大而增加，并与轨道不平顺度平方近似正相关，在轨道完全平顺时磨损量最小，为1.25 mm。研究结果可为火箭橇靴轨配副设计及高马赫数试验安全评估提供参考。

海上风机动力响应受桩土相互作用显著影响，传统固端模型难以准确反映单桩基础的实际受力与变形。本文以大直径单桩海上风机为研究对象，基于 Kane 动力学理论和 p-y 非线性土弹簧模型，二次开发 OpenFAST 时域仿真软件，构建单桩式海上风机整机一体化 p-y 模型。基于该模型分析典型服役工况与极端工况下的动力响应，量化固端模型的低估程度并提出工程修正放大系数；进一步开展参数化分析，研究桩长、桩径及壁厚对结构位移响应的影响。结果表明，固端模型会不同程度低估海上风机动力响应；塔顶水平位移与泥面处基础转角均随桩长、桩径及壁厚的增加而减小，并在达到一定阈值后趋于收敛。

为提高含弹性支撑管路振动特性计算的准确性，提出融合弹性支撑机械阻抗试验数据的传递矩阵计算方法。建立两种弹性支撑边界处理方法，一种是利用实测机械阻抗直接构造边界条件传递矩阵的直接法；另一种是基于实测机械阻抗识别等效刚度、质量和阻尼，进而类比质量-弹簧-阻尼单元构造边界条件传递矩阵的间接法。以典型不充水/充水三通管路系统为研究对象，验证并分析基于传递矩阵法（TMM）的含弹性支撑管路振动特性计算方法的正确性。结果表明：计算得到的测点频响特性与试验或三维有限元结果整体吻合良好，采用直接法的计算结果与试验结果的吻合度高于采用间接法的计算结果；计算结果与试验结果的偏差主要出现在管路系统呼吸模态频率附近。所提方法可方便的利用实际弹性支撑常用减隔振特性参数，将传统传递矩阵方法扩展用于含弹性支撑管路系统振动特性预报。 

针对高速旋转状态下动力涡轮转子在径向冲击载荷作用下的动态响应问题，提出了一种瞬态冲击响应计算方法。该方法综合考虑转子系统承受的不平衡力、冲击载荷和挤压油膜阻尼器的油膜力，采用有限元方法建立了动力涡轮转子的梁‑集中质量动力学模型，并基于Newmark-β数值积分方法构建了冲击载荷下转子瞬态响应的求解流程。为验证模型与方法的有效性，在5吨振动台上搭建了动力涡轮转子冲击试验系统，首先通过不平衡响应试验获取转子临界转速以验证动力学模型，随后采用半正弦脉冲模拟冲击载荷，在临界转速条件下开展了5组不同幅值的径向冲击试验，并与仿真模型计算结果进行对比。结果表明：在5组不同冲击载荷下，轴中最大冲击位移的仿真值与试验值平均误差为3.9%，验证了所建冲击动力学模型及计算方法的准确性与工程适用性。在此基础上，利用所建模型系统分析了冲击载荷脉宽、冲击相位及转子转速对转子瞬态响应的影响规律。研究发现：冲击脉宽增加使轴心轨迹由规则椭圆演变为紊乱曲线，非线性增强；冲击相位在0°和360°时响应峰值一致且最大，180°时最小；在3000~9000r/min范围内，受陀螺力矩影响，冲击与不平衡响应峰值的差异随转速增加整体呈现下降趋势，但在临界转速附近因共振耦合显著回升。本研究可为高速转子抗冲击设计提供理论依据。

大口径望远镜方位轴受高度轴姿态影响，存在负载惯量时变与机械谐振漂移问题，传统固定参数陷波滤波和加速度反馈等谐振抑制策略适应性弱，易引发振荡。本文以14.5米光学红外望远镜方位轴为对象，分析谐振漂移机理，提出融合在线惯量辨识与转矩扰动观测的自适应抑制方法。采用Landau离散递推算法实时辨识转动惯量，结合改进型加速度扰动观测器抑制微分噪声，并依据二阶最优幅相整定规则在线自整定速度控制器参数。仿真表明，该方法能快速跟踪惯量变化；相比加速度补偿方法，等效正弦跟踪下位置最大稳态误差降低43.8%，均方根误差降低80.3%；在传感器噪声与突变风载扰动下，系统速度更平稳、转矩波动更小，抗扰动与动态恢复能力显著提升。该方法无需增设硬件，参数整定简便，能有效抑制谐振漂移引发的性能劣化，为大口径望远镜轴系伺服控制提供理论依据与工程参考。

针对大跨度立面绳驱动并联机构快速收放绳过程中易产生张力冲击和横向振动的问题，提出一种基于驱动加速度约束与三次位移轨迹的振动抑制方法。首先，依据变绳长柔性绳索节点在振动初期的运动同步特征，将绳索中部局部区域工程化等效为集中质量块，并据此推导保证动态过渡过程中绳索张力连续非零的驱动加速度边界；在此基础上，将该加速度约束与三次位移函数相结合，以平滑驱动端运动并减弱瞬态激励。台架试验中，仿真与实测张力的总体变化趋势较为一致，初步验证了加速度约束关系的合理性。多工况仿真结果表明，相较于匀速驱动，所提方法使绳索张力超调量降低74.1%～97.1%；相较于梯形速度轨迹，其张力峰值和残余波动更小。在给定工况下，残余横向位移峰峰值为12.53 mm，较匀速驱动和梯形速度轨迹分别降低75.5%和49.0%。结果表明，所提方法能够在本文研究工况下减小快速收放绳过程中的张力波动和残余横向振动。

海底管道在倾斜流作用下易发生多模态涡激振动，并显著改变近床流场与壁面剪应力分布，从而影响局部冲刷的发生与发展。本文采用直接数值模拟，在雷诺数Re=500、长径比L/D=50及初始间隙比G/D=0.8的工况下，系统研究来流倾角(α=0°–45°)对近壁弹性圆柱振动响应、尾涡演化及壁面受力的影响。结果表明，随着来流倾角增大，横流向主导振动由第三阶模态向第二阶模态过渡，轴向流动及其速度梯度改变了展向涡量输运与三维尾流的空间组织。壁面剪应力的展向分布与CF振动模态之间存在倾角依赖的空间关联，同时受到横流向速度脉动和展向流动的共同调制；大倾角下壁面剪应力呈现明显的非均匀倾斜条纹。对于独立性原理，不同观测量表现出分层适用性：α≥30°时振动幅值偏差超过15%，而横流向主频及壁面剪应力全局幅值仍保持较小偏差，但局部剪应力空间拓扑已发生显著变化。本文结果揭示了倾斜来流下近壁弹性圆柱振动—尾流—壁面受力之间的水动力联系，可为后续可动床条件下海底管道局部冲刷及防护研究提供基础。

针对大档距覆冰输电导线舞动数值模拟中几何非线性显著、气动-结构耦合复杂及长时间计算成本较高等问题，本文采用 A-TSSBN 自适应时间积分算法开展覆冰导线舞动响应研究。通过200 m和600 m档距的覆冰四分裂导线算例与 SDIRK 算法进行对比，评估了 A-TSSBN 算法在覆冰导线舞动响应预测中的适用性及计算效率优势。基于索单元理论建立考虑几何非线性的有限元模型，构建600 m和800 m覆冰四分裂导线模型，研究不同风速、不同档距及不同间隔棒布置条件下导线竖向位移、横向位移及扭转响应的变化规律。结果表明，风速增大和档距增加均会增强覆冰四分裂导线舞动响应：风速增大会提高气动力输入，档距增大会降低导线等效刚度并强化低频动力特征，使导线更易发生低频大幅舞动；导线舞动主要受低阶横向整体模态控制，横向响应在各工况下占主导；竖向响应对档距变化更为敏感，主要与大档距导线垂度效应、张力重分布及竖向等效刚度降低有关；适当加密间隔棒能够降低子导线舞动响应，改善子导线间距状态，并显著抑制碰撞风险。研究结果可为大档距覆冰输电导线舞动响应评估、高效数值模拟及间隔棒布置优化提供参考。

非线性能量汇(nonlinear energy sink，NES)在宽频减振中易诱发系统不稳定响应，导致有效工作频带变窄。为抑制不稳定动力响应，本文以NES-有限长梁为研究对象，分析简谐激励下有限长梁的动力响应并开展稳定性优化设计研究。首先，利用建立的非线性动力学模型，分析阻尼系数、外激励幅值和非线性刚度系数等对系统动力稳定性的影响；其次，利用响应面法，结合Box-Behnken设计构建目标函数的二阶代理模型，建立遗传算法(GA)全局寻优与粒子群算法(PSO)交叉验证的稳定性优化设计方法。结果表明，优化后系统的不稳定频率范围由ω≈9.13~12.88收缩至ω≈9.64~10.41，动力响应中不稳定频率占比从37.6%降至7.0%，显著拓宽了NES的减振频带，为宽频减振系统的稳定性设计提供了理论依据和优化方法。

深部硬地层钻井中，钻头磨损快、起下钻频繁是制约钻井效率的突出问题，准确掌握出井钻头的磨损情况，是提高钻井效率的关键前提，而现有出井钻头的磨损程度缺乏快速、精准的定量评价手段。针对上述问题，本文以四川盆地大兴场D井PDC钻头为对象，提出了一套面向钻头磨损的定量评价方法。通过获取钻头入井前与出井后的点云数据，计算各切削齿的磨损量分布、钻头综合磨损量及地层磨损系数。结果表明：基于三维扫描的磨损定量分析揭示了钻头磨损的非对称分布特征，红色磨损区的不完全对称指向井下偏载工况。反演得到雷口坡组与峨眉山玄武岩组两套地层磨损系数分别为0.12和2.23，后者为前者的近20倍，而两地层的可钻性级别仅相差1级，表明可钻性级别与研磨性并非线性相关。所建立的方法实现了钻头磨损从定性描述到定量评价的跨越，为研磨性难钻地层的钻头结构优化与起钻时机判断提供了量化依据。

电子厂房的结构微振动响应直接影响精密仪器工作状态，在精密仪器安置前设备或隔振平台厂家通常会对结构进行振动测试以判断安装环境能否达到设备使用要求，但此时内部工艺及其配套设备均尚未安置，实测结果无法真实反映投产运行后的振动环境。本文提出一种基于逆虚拟激励法的工艺设备待安置阶段厂房结构微振动评价方法。首先揭示了电子厂房三类环境振源在空间和时间上的分布；然后基于逆虚拟激励理论提出了结构冗余动荷载的评价方法；再结合工艺设备待安置阶段结构振动及动刚度实测结果，推导了当前条件下结构可满足精密仪器容许振动标准的冗余动荷载曲线；最后通过某芯片制造厂房案例进行了工程验证。结果表明：工艺设备待安置阶段，结构冗余动荷载仅在2.5 Hz、6.3 Hz和31.5 Hz小于10 N，精密仪器安置后结构复测满足VC-C标准，与工艺设备安置前评价一致。

为研究防风网开孔形式对室外煤堆防风抑尘效果的影响，通过刚性模型测压与流场测试风洞试验，针对35%开孔率的防风网，研究圆形、方形和近椭圆形开孔形式对煤堆表面流场和风压特性的影响。结果表明，实心防风网（开孔率为0%）在近网区域具备更强的风速衰减能力，但会导致尾流区湍流强度较高；相比实心防风网，开孔防风网在风速衰减的范围与流场稳定性方面表现更优；综合考虑降低煤堆表面风速、湍流强度、雷诺应力与风压的防风抑尘需求，整体上方形开孔防风网稍优于圆形和近椭圆形开孔防风网。

针对含运动副间隙多体系统在参数不确定性条件下的动力学响应边界求解问题，建立了含区间参数的间隙多体系统动力学模型，并提出自适应子区间二元代理模型法（adaptive subinterval bivariate surrogate model method,ASBSM），以兼顾响应边界高精度与计算代价的有效控制。首先，在二元子区间法（bivariate subinterval method,BSM）和基于子区间划分的二元子区间法（subinterval-division-based bivariate subinterval method,SBSM）基础上，引入响应包络宽度指标对参数子区间组合进行自适应筛选，并对非线性响应最显著的子域实施局部细化与Chebyshev阶次提升，从而在有限计算代价内精准聚焦并逼近响应边界误差的主要来源。然后，以三参数强非线性函数和八参数高维非线性函数两个数值算例验证了ASBSM的有效性。最后，以含间隙曲柄滑块机构为工程对象，在3%、5%和10%三个不确定度水平下，针对低维及高维两类场景，分别开展位移、速度和加速度包络的对比分析。在多种不确定度下，ASBSM所得动力学响应包络均值更接近扫描法基准，精度总体优于BSM，并逼近SBSM，同时大幅降低计算成本，验证了所提方法在高维非线性区间动力学分析中的鲁棒性与工程适用性。

针对智慧农业微型传感器节点供能难题，突破传统压电俘能器输出低、频率高、响应方向单一的瓶颈，适配农业场景多方向宽频振动特征，提出一种多维宽频压电振动俘能器。采用L型弯折梁优化、弹簧-质量块降谐设计及周向对称布局策略，基于COMSOL构建有限元模型，探究梁厚、弯折角度、弹簧刚度等参数对俘能特性的影响；通过振动台试验验证仿真结果，测试装置多方向响应性能。结果表明，优化后装置在10-80Hz频段产生3-5个输出峰值，最高电压和功率达45V和10mW，各方向输出均不低于15V和2.5mW；弹簧-质量块系统有效降低一阶固有频率、拓宽工作频带。Z向1g激振下仿真与试验吻合良好，装置多方向响应优异，可满足低功耗传感器供电需求，为农业振动能高效回收提供了新途径。

针对现有可穿戴能量收集器输出功率有限、结构复杂及舒适性差等问题，本研究提出一种集能量收集与缓冲功能于一体的压电-电磁复合能量收集器，实现足部机械压力与冲击能量向电能的转换。该器件在有限空间内构建了紧凑的轻量化压电-电磁耦合结构，并设计了链式磁体阵列以增强磁通密度。实验表明，复合能量收集器最大峰值输出功率可达45.6 mW，并可在5 s内将470 μF电容由0 V充电至12 V。在此基础上设计了自供能传感系统，并开发了基于时域特征的决策树算法，实现了人体多种运动状态识别，准确率达92.5％。研究结果表明，该器件在人体运动能量回收及自供能可穿戴系统中有良好应用潜力。

砂床是河口海岸地区广泛存在的床面型式，清淤、埋缆作业常采用射流冲刷技术。在射流冲刷砂床过程中，水体浑浊且砂土回淤快，对冲刷坑形态演变及泥沙运动规律的认识不足，射流对沙土的冲刷机制尚不明确。开展贴壁式半喷嘴射流冲刷砂床物理模型试验，研究了冲刷坑形态演化规律与机制，分析了射流角度、射流速度、喷嘴直径对冲刷坑发展的影响效应。结果表明：射流冲刷坑演化过程可以分为强冲起坑阶段、拓宽稳深阶段和动态平衡阶段；射流速度越大，冲刷深度发展越快，最大成坑尺度更大；射流角度越小，冲刷宽度则越大，冲刷深度却越小，且冲刷坑宽度向射流倾斜方向拓展；等流量下，小喷嘴的冲刷坑发展速度更快，且稳定冲刷坑尺度更大；等功率下，小喷嘴的冲刷坑的初始发展速度更快，但很快被大喷嘴反超，稳定冲刷坑尺度略小。 

针对高层结构黏滞阻尼器参数优化中动力响应反复计算耗时严重的问题，提出一种基于改进降阶模型（modified reduced-order model,MRM）的优化设计方法。首先，引入子结构模态综合法(component mode synthesis,CMS)构建MRM，将阻尼器布设区域作为关键子结构并保留其更高阶模态，其余子结构仅保留少量低阶主模态。其次，建立考虑多地震动随机性的有约束优化模型，选取多条地震动作用下结构归一化层间位移角与层间剪力的组合为目标函数，约束总阻尼系数与各层阻尼系数上限，采用梯度投影法求解。24层剪切模型系统分析表明，局部附加阻尼且阻尼系数较大时，MRM所需截断阶数低于传统降阶模型（conventional reduced-order model,CRM）。针对局部附加阻尼且合理划分子结构的48层剪切型简化模型，模态截断后总广义坐标数为17时，MRM相比于有限元（finite element,FE）的峰值层间位移角最大误差为1.00%，归一化均方根误差(normalized root mean square error,NRMSE)为0.23%，其精度接近或优于CRM保留36阶模态时的结果。该方法在保证分析精度的前提下显著提升优化效率，为大型结构减震优化提供了一条高效技术路线。

本文以路基粉土填料为研究对象，开展分级定围压和增围压变动载循环三轴试验，系统分析预应力施加模式对填料弹性应变、回弹模量和累积塑性应变的影响。结果表明：动应力幅值是填料弹性应变的主控因素；分级增围压和提高初始围压都能提升试样回弹模量。提高围压增量可显著抑制塑性应变发展速率，延后破坏振次，甚至将可能破坏的试样逐步调控稳定。对于高标准新建路基，通过提高初始围压，以获得良好的动力稳定性。基于宏观试验结果推测，分级增围压可能增强颗粒间接触约束、限制颗粒相对滑移及土体结构调整，从而提高填料抵抗累积塑性变形的能力。研究成果可为预应力路基应用优化和状态评估提供科学依据。

为深入探究强震区水工沥青混凝土防渗体经水损害后在不同应变率下的劈裂性能及破坏机理，并评估抗剥落剂的改善效果，本文开展了不同水损害时间（0～40 d）和不同应变率（10-5～10-2/s）条件下的劈裂试验。结果表明：随着水损害时间延长，水工沥青混凝土的劈裂抗拉强度与弹性模量降低，峰值应变增大，应力-应变曲线表现为压密段延长、线弹性段缩短。随着应变率增大，材料表现出显著的应变率强化效应，劈裂抗拉强度和弹性模量提高，而峰值应变降低。掺加1%的KH-550型抗剥落剂后，花岗岩与沥青的黏附等级由3级提高至5级；未水损条件下，试件劈裂抗拉强度和峰值应变分别提高23.4%～87.5%和38.6%～101.0%，弹性模量降低7.4%～20.4%；水损害20 d后，劈裂抗拉强度、峰值应变和弹性模量分别提高284.6%～481.8%、17.6%～40.4%和221.4%～333.3%。KH-550型抗剥落剂能够增强酸性骨料与沥青界面黏附性并维持水损害后材料结构完整性，显著改善其抗水损害性能。研究结果可为强震区水工沥青混凝土防渗体的材料设计与性能优化提供依据。

高烈度区多跨超长联桥梁地震内力响应显著，现有的抗震设计多依赖于有限元数值仿真，存在地震响应数据校核缺乏科学依据、精细化分析效率偏低等问题。为优化多跨超长联桥梁抗震计算体系、提升方案设计效率并完善桥墩抗震设计理论依据，本文以规则桥梁的匀质等截面桥墩为研究对象，基于地震设计加速度反应谱和桥墩一阶振型，推导了广义坐标下桥墩动力特性及地震内力响应的理论解析解，并分析了考虑墩身质量影响前后桥墩动力效应的差异，探究桥墩地震响应的主控因素，并构建桥墩的简化动力计算模型，推导得到多跨超长联桥梁桥墩地震响应与协同受力桥墩数量的量化关系。结果表明在主梁和桥墩质量比大于8时，墩身质量对桥墩地震响应的影响可忽略不计；该简化计算方式可有效提升超长联桥梁方案阶段抗震计算效率，适用于超长联公路中低墩桥梁，不适用于公路高墩桥梁及短联铁路桥梁。基于简化模型的量化分析得出，超长联桥梁抗震设计中协同受力桥墩数量宜控制在5个以内。该研究成果可为超长联桥梁抗震快速计算、参数优化及协同受力桥墩数量取值提供理论依据与工程参考。

为揭示高速列车直向过岔时车辆系统垂向振动的分布与传递规律，基于复兴号检测车以300 km/h直向逆行通过高速铁路18号道岔的实测数据，采用改进的自适应噪声完备集合经验模态分解-平滑伪维格纳-维尔分布（improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise-smoothed pseudo Wigner-Ville distribution，ICEEMDAN-SPWVD）方法分析轴箱、构架和车体振动的时频特征，并结合99.85%分位数与功率谱频响函数量化振动衰减及频率传递特性。结果表明：非连续过心轨侧轴箱响应最强；尖轨、心轨分别在40~55 Hz、30~45 Hz出现显著能量集中，2号接头引起100~500 Hz宽频冲击。左右轴箱、构架和车体垂向加速度大值分别为20.41g、22.12g、1.81g和0.17g，沿“轴箱-构架-车体”路径阶梯式衰减。轴箱至构架传递率总体小于0.15，主要传递频带为30~60 Hz，200 Hz以上基本低于0.01；构架至车体传递集中于0~20 Hz，100 Hz以上趋近于零。一系、二系悬挂显著抑制道岔冲击中的中高频成分，使车体振动主要表现为0~20Hz低频响应。研究可为高速铁路道岔状态评价供实测依据进而为轮轨高频振动控制技术提供科学参考。

线路不平顺作为铁路系统中普遍存在且难以规避的固有病害，对行车安全构成潜在威胁，同时显著劣化乘客乘坐舒适度。本研究融合迹线法与准弹性修正法，通过耦合车辆子系统与轨道子系统，构建了考虑底座板参振的车辆-三层轨道空间非线性耦合动力学模型。深入探究两类典型病害（轨面连续型不平顺、轨面离散型不平顺）对系统振动响应的作用机制，明确具有工程指导意义的关注阈值，可为铁路运维部门提前制定针对性预防策略、有效遏制安全事故发生提供技术支撑。研究结果表明，轨面连续型不平顺可显著加剧轨道系统振动程度，其中系统加速度响应指标对不平顺激励源具有极高敏感性。综合考量轨面横向与垂向长、短波连续型不平顺组合效应时，垂向短波系数 对系统振动的影响最为显著，横向短波系数 的影响则最小。当横向长波系数 超过特定阈值时，易引发轮轨侧磨接触现象，致使横向轮轨力急剧突变，呈现尖角式突增特征。此外，轨面离散型不平顺对系统振动响应亦存在显著影响，钢轨局部垂向鼓曲不平顺的影响随列车运行速度提升、鼓曲不平顺长度缩短及幅值增大而愈发突出。

随着铅芯橡胶支座(lead rubber bearing, LRB)隔震桥梁在高烈度地区广泛应用，LRB及隔震体系对不同地震危险性地区气温季候性变化的适应性等问题尚不明确。本文综合考虑区域温度分布和地震危险性，提出了一种考虑区域温度分布及铅芯发热效应的LRB隔震桥梁位移需求评估方法。以《公路桥梁铅芯隔震橡胶支座》(JT/T 822—2011)中22种型号的圆形LRB为隔震分析对象，根据该规范中支座设计压应力和竖向承载力限值，建立了66个不同周期的单支座隔震桥梁结构。每一设防地震烈度下各挑选6座城市，共18座不同气候类型的城市作为主要研究城市，给出其区域温度分布概率描述，并计算不同城市剪应变放大率或剪应变减小率区间的分布概率。结果表明，环境温度分布概率曲线在低温段越陡峭，该区域低温对支座剪应变影响的概率越大，而高温下铅芯发热对剪应变放大率的影响显著放大；若同时考虑铅芯发热与环境温度的影响，LRB剪应变的总体响应呈增大趋势，且铅芯发热相较于环境温度对该趋势起主导作用，尤其针对高烈度区长周期的LRB现象更为显著；该评估方法可为不同区域的LRB隔震桥梁结构设计与分析提供参考。

为研究聚丙烯网-聚合物砂浆双面加固对带洞口砖墙抗震性能及破坏模式的影响，完成了6片带洞口砖墙的拟静力试验，对比了不同加固位置与加固形式的抗震效果。基于试验结果，采用分离式建模方法建立有限元数值模型，对比拟静力试验和数值模拟的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、承载能力、延性等抗震性能指标，验证数值模型的准确性。在此基础上，对有限元模型开展参数化分析，系统研究了加固面层宽度和厚度对带洞口砖墙加固效果及效费比的影响。结果表明，聚丙烯网-聚合物砂浆双面加固能显著提高带洞口砖墙的承载和变形能力，其中窗间墙、核心区及过梁双面加固效果最好；加固面层宽度和厚度的增大可显著提升加固效果，满墙加固且面层厚度在25mm时效费比最高。研究结果可为老旧砌体结构的抗震加固设计提供参考依据。