为降低轨道交通系统牵引能耗，轨道交通“网-源-储-车”协同供能技术通过可再生能源的就地消纳，构建新型协同供能技术体系，实现跨时空高效用能. 针对此新型供电系统结构，本文全面分析协同供能系统的物理架构、信息架构和社会架构的基本组成及类型特征；在此基础上，围绕资产能源化的基本概念，总结“荷-源”时空匹配评估方法与优化技术，并从系统角度阐述多源融合技术、保护重构、弹性评估等重要技术体系；重点分析“网-源-储-车”协同的高效能与高弹性的能源自洽技术，并基于人工智能和信息技术构建多层级能量管控系统，实现不同能量流的高效耦合，保障系统安全稳定经济运行. 本文系统性地总结了轨道交通“网-源-储-车”协同供能系统的架构特征、评估优化、安全运维及协同运行等关键技术，阐述协同供能系统的技术组成体系，为协同供能系统的工程实践提供相应参考.

针对电气化铁路弓网正常和异常状态的接触副，分析受电弓滑板磨耗周期内的摩擦磨损性能差异性，特别是受电弓滑板的磨耗率和磨耗型面的差异性，包括：发生异常磨损时受电弓滑板磨损率数倍甚至数十倍的增长差异，以及局部偏磨、波浪型磨耗和贯穿性凹坑等磨耗型面差异；着重归纳不同弓网系统载流摩擦磨损试验台的特点及异同，总结磨耗检测接触式测量方法与非接触式测量方法的优劣；分析弓网系统结构及参数、列车运行参数、弓网系统载流参数及外界环境等因素的影响，归纳总结弓网载流摩擦磨损特性的演变规律. 在此基础上，综合分析弓网系统磨耗机理分析模型和数据拟合模型的研究现状和进展，并给出弓网系统载流摩擦磨损性能在后续研究中所需重点关注的研究方向和发展趋势，包括：弓网摩擦副的真实服役工况在实验室条件下的等效模拟；弓网磨耗性能的在线高精度检测；复杂气候条件及多物理场耦合作用下弓网磨耗性能的仿真和优化；结合大数据和智能算法的弓网磨耗预测，以及智能运维策略和全生命周期的能力保持技术等.

为考察持续荷载与氯盐干湿循环共同作用对钢筋混凝土（RC）梁抗弯性能的影响，先后进行19根钢筋混凝土梁的腐蚀试验和抗弯承载力试验，研究不同持续荷载等级和干湿循环天数对裂缝分布、钢筋质量锈蚀率以及受腐蚀构件受弯性能的影响，并分别总结纵筋最大和平均质量锈蚀率与承载力降低比的关系. 研究结果表明：纯弯段的钢筋锈蚀程度较高，纵筋锈蚀程度沿圆周分布不均匀；纵筋质量锈蚀率的极值点位置与初始横向裂缝的出现位置无必然关联性；纵筋最大质量锈蚀率随荷载等级和干湿循环天数的增加而增大，受干湿循环天数的影响更明显；腐蚀后梁峰值荷载呈下降趋势；当纵筋锈蚀率较小时（平均值≤3%或最大值≤6%），锈蚀率与承载力降低比的相关度较低，且最大质量锈蚀率的相关度小于平均质量锈蚀率；当纵筋锈蚀率较大时（平均值>3%或最大值>6%），质量锈蚀率与承载力降低比的相关度提高；在纵筋平均质量锈蚀率相同时，采用自然腐蚀试件的承载力降低程度高于采用外加电流腐蚀的试件.

为解决高速列车各领域知识之间关联不明、难以检索和应用等问题，首先分析高速列车多源异构知识的组织形式，并结合高速列车产品结构树和阶段领域，构建高速列车领域知识图谱模式层和知识图谱；其次，通过双向编码变换器-双向长短期记忆网络-条件随机场（BERT-BILSTM-CRF）模型进行实体识别，得到阶段领域本体的映射；然后，将高速列车实体属性分为结构化和非结构化2类，并分别使用Levenshtein距离和连续词袋模型-双向长短期记忆网络（CBOW-BILSTM）模型计算相应属性的相似度，得到对齐实体对；最后，结合高速列车产品编码结构树进行映射融合，构建高速列车领域融合知识图谱. 应用本文方法对高速列车转向架进行实例验证的结果表明：在命名实体识别方面，基于BERT-BILSTM-CRF模型得到的实体识别准确率为91%；在实体对齐方面，采用Levenshtein 距离、CBOW-BILSTM模型计算实体相似度的准确率和召回率的调和平均数（F1值）分别为82%、83%.

高铁信号系统工程测试关注系统中各设备间的复杂行为关系和状态同步，工程测试的测试建模方法缺少复杂行为交互和同步机制，针对此问题，提出基于扩展有限状态机的高铁信号系统工程测试建模方法和测试用例生成方法. 首先，分析高铁信号系统工程测试的特点，提出复杂事件交互和状态同步的测试建模需求，以有限状态机理论为基础，扩展出状态事件和层次性，满足信号系统工程测试中复杂行为关系和状态同步的建模需求，采用Z规格说明语言给出扩展有限状态机的形式化定义，定义扩展有限状态机的格局和同步机制；然后，提出将扩展有限状态机转化为时间自动机的算法，利用时间自动机的测试用例生成算法自动生成高铁信号系统工程测试的测试用例；最后，以高铁信号系统工程测试中的进路控制为例，建立扩展有限状态机模型并生成测试用例，通过变异分析对生成的测试用例进行评估. 结果表明：测试用例在检测状态变异和事件表达式变异时的变异评分均为1，具有良好的覆盖度，能够满足高铁信号系统工程测试的需求.

为建立适用于配筋超高性能混凝土（UHPC）梁的钢筋应力计算方法，对6片UHPC-T形截面梁开展四点弯曲试验，研究钢筋应力的变化规律. 从钢筋-UHPC受力平衡与变形协调机理出发，应用微元体建立平衡、变形以及黏结-滑移微分方程，导出能综合反映钢筋与UHPC界面黏结-滑移影响及钢纤维抗拉贡献的钢筋应力计算公式，并通过简化应变不均匀系数与裂缝截面钢筋应力计算，提出便于工程应用的钢筋应力简化公式. 研究表明：单位荷载下钢筋应力的增幅随配筋率的提高而减小，而与钢纤维体积率的变化无关；与普通混凝土梁相比，UHPC梁的钢筋应力在开裂截面处偏小，但其分布在相邻裂缝间的不均匀程度更高；钢筋应力建议公式计算值与本文、既有文献的试验值均吻合良好；钢筋应力简化公式计算值与试验值之比的均值为1.03，变异系数为0.06，表明该简化式可用于UHPC梁的钢筋应力计算.

隧道中的硬脆围岩在高地应力情况下易发生岩爆，而目前国内针对岩爆隧道的支护结构设计主要采用工程类比法. 为了量化作用在支护结构上的岩爆冲击荷载，从能量角度分析岩爆过程中的能量转化关系，利用动能定理及能量守恒原理计算冲击荷载并结合隧道松散压力，提出隧道发生岩爆时的荷载计算方法，同时探明洞径等不同因素对岩爆作用范围的影响规律；结合某高地应力隧道岩爆段对其合理性进行验证. 研究结果表明：岩爆冲击荷载计算公式中，动荷因数与隧道支护所采用结构刚度正相关；在相同跨度与地应力条件下，圆形隧道的岩爆深度小于马蹄形隧道，岩爆横向范围大于马蹄形隧道；在相同洞形和地应力条件下，随着隧道跨度越大，岩爆深度与横向范围越大；在相同洞形和跨度条件下，地应力值越高，岩爆深度与横向范围越大；单线隧道Ⅱ级围岩岩爆荷载为12.02～337.75 kPa，单线隧道Ⅲ级围岩岩爆荷载为25.36～352.12 kPa，双线隧道Ⅱ级围岩岩爆荷载为8.54～288.55 kPa，双线隧道Ⅲ级围岩岩爆荷载为33.11～300.83 kPa.

为研究粉煤灰和硅灰取代率对碱矿渣混凝土（AASC）性能的影响，通过凝结时间和基本力学性能试验，探究AASC凝结时间、立方体抗压强度、立方体劈拉强度、抗折强度和弹性模量的变化规律，基于试验结果，采用回归分析的方法，建立立方体劈裂抗拉强度、抗折强度以及弹性模量与立方体抗压强度的转换关系方程，并结合AASC的微观形貌和物相组成，揭示粉煤灰和硅灰对AASC性能的影响机理. 结果表明：粉煤灰和硅灰的取代可延长AASC的凝结时间；AASC力学性能指标随粉煤灰和硅灰取代率的增大而呈现出先增强后减弱的趋势，粉煤灰和硅灰最优取代率分别为20%和10%；提出的AASC立方体劈拉强度、抗折强度以及弹性模量的经验公式拟合精度高；粉煤灰（取代率≤20%）和硅灰（取代率≤10%）的取代促进了AASC的水化反应，使微观形貌更为密实.

为探讨不同深度位置溶洞回填体与天然堆积层的沉降和应力随时间的变化规律，本文以成贵铁路玉京山隧道大型溶洞回填工程为原型，开展1∶100的室内离心模型试验对溶洞大厅底部不均匀天然软弱堆积层长期变形规律进行分析研究，试验中分别采用粒径小于2 mm的河沙模拟废弃洞渣回填体和川西黏土模拟溶洞底部软土层，并用现场监测结果验证室内试验可靠性. 研究结果表明：施工结束后1.5年内，溶洞回填体变形基本达到稳定状态，且变形量约为总沉降量的86.9%；软土层的变形是隧道底部土体变形的主要组成部分，其变形量约占总沉降的87.5%；隧底沉降量与底部软土层厚度成正相关，并且当软土层厚度小于12.5 cm时，软土层厚度对隧道底部沉降影响较小；模型试验沉降变形与现场监测结果相差为3.83%，表明本文所开展试验能够反映出隧道底部土体长期变形特性.

针对密集人群场景存在的目标尺度多样、人群大规模变化等问题，提出一种基于多尺度感知的密集人群计数网络. 首先，考虑到小尺度目标在图像中占比较大，以VGG-16 （visual geometry group 2016）网络为基础，引入空洞卷积模块，以挖掘图像细节信息；其次，为充分利用目标多尺度信息，构建新的上下文感知模块，以提取不同尺度之间的对比特征；最后，考虑到目标尺度连续变化的特点，设计多尺度特征聚合模块，提高密集尺度采样范围与多尺度信息交互，从而提升模型性能. 实验结果显示：在ShangHai Tech （Part_A/Part_B）和UCF_CC_50数据集上，平均绝对误差（mean absolute error，MAE）分别降至62.5、6.9、156.5，均方根误差（root mean square error，RMSE）降至95.7、11.0、223.3；相较于对比模型最优方法，在UCF_QNRF数据集中MAE和RMSE分别降低1.1%和4.3%，NWPU数据集上分别降低8.7%和13.9%.

在地震作用下，钢筋混凝土结构中的墩柱在承受竖向力的同时，通常还会受到往复荷载作用下的水平力，若结构中横向约束不足，纵筋可能会发生明显的横向变形，使得结构承载力和延性显著降低，修复困难. 因此，研究纵筋在受压时的屈曲机理对结构设计以及施工都有着重要的指导意义. 鉴于此，对基于单根钢筋直压试验的纵筋屈曲研究进行总结，分析得出钢筋屈曲的主要影响因素是长细比和屈服强度；概括总结基于RC （reinforced concrete）短柱直压试验的纵筋屈曲问题的研究进展，阐述在复杂相互作用下纵筋屈曲可能受到的各种影响因素；结合土木发展现状，对使用新材料/新构造的墩柱中的纵筋屈曲研究进行讨论. 现阶段对纵筋屈曲的研究中没有给出判断钢筋屈曲方向和范围的理论方法，对纵筋的整体屈曲以及新型结构中的纵筋屈曲问题仍有待进一步研究，且应在后续研究中综合考虑锈蚀、加载历程、截面形式以及各材料相互作用等因素对纵筋屈曲的影响.

为研究轴心受压冷弯薄壁不等肢卷边角钢屈曲性能和承载力设计方法，采用试验和有限元程序分析其屈曲性能和极限承载力，并基于直接强度法提出承载力设计建议方法. 首先，开展32根不同截面、长细比和宽厚比的冷弯薄壁不等肢卷边角钢轴压试验；随后，采用ABAQUS有限元软件对冷弯薄壁不等肢卷边角钢在不同宽厚比、肢宽比、长细比等条件下的屈曲性能和承载力进行参数化分析；最后，基于试验和有限元分析结果提出轴心受压冷弯薄壁不等肢卷边角钢构件承载力计算的修正直接强度法公式. 结果表明：宽厚比较小试件易发生弯扭屈曲，宽厚比较大试件易发生局部屈曲或弯扭和局部相关屈曲；构件极限承载力随长细比增大而降低，随着宽厚比的增大，承载力增长趋势逐渐减缓；提出的修正直接强度法计算轴心受压冷弯薄壁不等肢卷边角钢构件承载力的可靠度指标均值均大于3.2，建议方法准确且安全可靠.

作为影响手机信令数据定位质量的关键因素，定位频率对交通方式的识别精度具有重要影响. 为量化定位频率与交通方式识别精度之间的变化规律，首先，提出一种基于随机森林的交通方式识别模型；其次，在通信运营商的协助下，通过开展实地数据采集实验，完成手机信令数据及对应真实出行信息的同步采集，并利用该数据集对本文提出的交通方式识别模型进行验证；最后，通过数据抽样形成一系列拥有不同定位频率的手机信令数据集，利用该系列数据集对不同定位频率下的交通方式识别精度进行评估研究. 研究结果表明：本文模型对步行、非机动车、汽车和公共交通4种交通方式的总体识别准确率为79.2%；每种交通方式对定位频率的敏感性不同，其中非机动车与公交的敏感性更高，步行和汽车的敏感性相对较低；随着平均定位频率从48 s/条下降至241 s/条，非机动车和公交的整体识别精度下降幅度分别约为19.2%和21.5%，而步行与汽车的整体识别精度则分别下降12.8%与11.5%；综合考虑识别准确率与计算效率两方面的需求，建议将60 s/条作为用户筛选与数据抽样的最佳阈值.

为研究新型马蹄形预制初期支护结构的力学变形特征，与喷锚初期支护结构进行比较，开展两类结构的原型加载试验，系统性地从结构设计、衬砌预制、试验加载及结果分析等方面进行详细介绍，并对试验结果进行深入分析. 研究结果表明：预制初期和喷锚初期，支护结构的极限承载力分别为2.80倍和1.32倍设计荷载，前者的极限承载能力约为后者的2.12倍；预制初期，支护结构在拱顶、拱腰位置受正弯矩和负轴力作用，在拱肩和拱底位置受负弯矩和正轴力作用，喷锚初期，支护结构与之相近，临近破坏阶段，前者的最大弯矩约为后者的1.39倍，最大轴力约为后者的1.45倍；预制初期支护结构和喷锚初期支护结构凹凸变形趋势基本一致，结构破坏时呈现右拱肩外凸，右拱腰内凹，且型钢与混凝土产生剥落，前者极限变形能力约为后者的1.20倍.

为解决输电角钢塔大荷载作用下的地螺连接问题，提出一种内嵌式十二地螺节点结构. 基于刚度差异演化的塑性屈服线理论，考虑地螺位置、地螺与塔脚板刚度差异的影响，推导出上拔荷载作用下内嵌地螺与外地螺内力不均匀计算的理论公式；然后，结合24组精细化数值分析，研究不同地螺直径、地螺间距和塔脚板厚度对内、外地螺上拔内力差异的影响，并对其刚度差异修正系数进行标定；最后，通过72组数值试验验证理论公式的合理性. 研究结论表明：内嵌式十二地螺结构较传统八地螺结构可以提高节点上拔承载力约40%～50%；当内地螺布置在外地螺正交线上时，内、外地螺在上拔荷载作用下的内力不均匀分布系数约为1.1，且不随地螺直径和塔脚板厚度变化；当内地螺沿着对角线靠近外地螺时，内地螺内力的不均匀分布系数减小，但当塔脚板厚度增大时，不均匀分布系数会增大；考虑刚度差异演化的塔脚板塑性屈服线理论的计算结果与数值模拟结果相比，理论不均匀分布系数与数值不均匀分布系数比值的均值为1.01，变异系数为0.03.

坝基渗漏问题是影响水库大坝整体安全的关键因素. 为有效、准确探测坝基渗漏，基于伪随机辨识原理，将M序列相关辨识的磁电法技术应用于堤坝渗漏探测. 首先，通过物理模型试验分析，获取不同渗漏深度下的磁感应强度分布、均方差及变异系数特征；然后，设计不同渗漏形态、高阻屏蔽层及渗漏通道数量条件，获取探测结果对倾斜通道、高阻屏蔽层以及多条渗漏通道的响应特征；最后，通过云南红石岩堰塞坝现场试验，分析该技术的可行性. 试验结果表明：在不同埋深条件下，磁感应强度最大值的变异系数均控制在2%以内；渗漏通道的倾斜引起磁感应强度沿渗漏方向缓慢降低，其磁场等值线图的脊线反映倾斜渗漏方向；高阻屏蔽层仅对磁感应强度产生影响，磁感应强度误差在10%～20%之间；多组渗漏通道会反映在磁场等值线图中异常场的多处集中分布；现场试验探测的渗流流向分别为NW300°，SW265°，W215°和NW305°.

高地震烈度、高地应力、高陡、高寒等复杂孕灾环境下的隧道洞口斜坡，在降雨、强震或人类强烈工程活动影响下，极易发生崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害. 为探究复杂孕灾环境下隧道进口斜坡在不同工况条件下的稳定性，以我国西南某加日山隧道为依托，通过无人机摄影、槽探、室内实验及洞探原位测试等“天空地”一体化勘察技术，实现斜坡工程地质信息精细获取，系统揭示斜坡典型破坏特征，讨论斜坡2种破坏成因与演化模式，在此基础上，利用极限平衡法与三维数值模拟方法，量化分析不同工况下的斜坡稳定性. 研究结果表明：加日山隧道进口斜坡在自然工况、暴雨工况、地震工况3种工况下稳定性系数均大于1.15，斜坡整体处于稳定状态，仅后缘表部存在局部变形失稳的可能，成果可为类似隧道的选线规划以及建设运营安全提供理论指导和技术支撑.

交流电缆改为直流运行对于新能源发电并网以及提高供电容量有着重要意义. 本文以35 kV交流交联聚乙烯(cross-linked polyethylene，XLPE)电缆为研究对象，采用有限元方法对三线双极式、单极式和双极式3种直流拓扑结构下的三芯交流电缆进行温度场仿真；同时考虑配电网中常见的影响因素，如靠近热水管道、电缆集群敷设、电流不平衡等，研究其对交流电缆改为直流运行下的电缆载流量的影响. 研究发现:在相同工作温度下，35 kV交流XLPE电缆在单极式直流拓扑结构下运行时的载流量最小，在三线双极式直流拓扑下运行时的载流量最大；当交流电缆与城市供水管道水平间距为2 m，垂直间距为0.5 m时，在上述3种直流拓扑下运行时的载流量下降了约3%；在电缆集群敷设时，加载非同步峰值能使载流量最大提升90 A；电缆载流量随电流不平衡度先增大后减小，在不平衡度为0时，电缆载流量达到最大. 研究结果为35 kV交流XLPE电缆的直流改造提供了参考依据.

针对能量收集无线传感器网络（wireless sensor network，WSN）中的两跳多中继传输问题，构建无线射频能量站（power beacon，PB）辅助的能量收集无线携能通信（simultaneous wireless information and power transfer，SWIPT）中继模型. 在中继节点具有捕获源节点、环路自干扰和PB信号能量的特性下，推导目的节点采用选择式合并（selection combining，SC）、最大比合并（maximal ratio combining，MRC） 2种不同接收策略下的中断概率和吞吐量，继而在保障通信服务质量（quality of service，QoS）、PB发射功率、能量转化效率等多约束条件下，提出一种以吞吐量最大化为目标的联合优化时隙切换因子与功率分配因子的中继选择算法. 仿真和数值结果显示：PB发射功率、时隙切换因子、天线数目、功率分配因子等参数对系统中断概率和吞吐量性能影响显著；当给定PB发射功率为6 dBW，天线数目为3根时，与随机中继选择算法和最大最小中继选择算法相比，本文算法在SC策略下的系统吞吐量增益分别为0.29、0.15 bit/（s·Hz），MRC策略下的吞吐量增益分别为0.32、0.16 bit/（s·Hz）.

针对时频深度学习调制识别方法存在可解释性差的问题，提出一种基于时频梯度加权类激活映射（Grad-CAM）的调制识别网络可解释框架. 该框架通过时频Grad-CAM可视化深度模型中隐含层的关键特征，从视觉上解释网络隐含层提取的时频深度特征对于正确与错误识别中的作用，揭示低信噪比环境下网络性能下降的内在机理，并通过量化和排序网络中每层不同卷积核的贡献值来判断网络的冗余程度. 仿真实验结果验证了基于时频Grad-CAM的调制识别网络可解释性框架的有效性；可解释分析结果表明，在低信噪比环境下，网络特征提取区域有大量噪声存在，且本文所测试的调制识别网络冗余程度较为严重.

单电感双输出（single-inductor dual-output，SIDO）开关变换器工作在共享充放时序下存在电感电流纹波大、输出支路间交叉影响严重以及电路参数宽范围变化下控制电路不能正常工作等问题. 为此，本文提出一种独立充放时序电流型变频控制（current-mode variable frequency control，C-VF）技术. 首先，具体描述变换器在连续导电模式（continuous conduction mode，CCM）下的工作原理，并推导主电路开环传递函数；进一步构建闭环小信号模型，推导闭环交叉阻抗，详细分析不同输出电压及负载电流下变换器的交叉影响特性；最后，进行了仿真和实验验证. 研究表明：相较于共享充放时序，独立充放时序C-VF CCM SIDO buck变换器减小了交叉影响，改善了负载瞬态响应性能；当两支路负载电压不等时，减轻某一支路负载可以降低该支路的交叉影响；当两支路输出电压相同但负载不同时，重载支路对轻载支路的交叉影响更小.

针对合成孔径雷达（synthetic aperture radar，SAR）图像中建筑区域难以辨识与标注的问题，提出一种结合改进的伪标签技术和边缘增强策略的半监督建筑区提取新方法. 首先，引入同一位置、不同时相的SAR图像作为自然数据增强手段，并通过多个不同时相图像的预测结果投票确定伪标签；其次，设计一种边缘增强辅助模块，通过特征图变形以修正建筑区主体特征，辅以跳跃连接改进边缘特征，并针对主体和边缘特征进行分离式监督；此外，构建一个包含2种传感器和2个城市区域的多时相SAR图像建筑区提取数据集，含1000幅带标注图像和800组无标注时序图像，并基于该数据集进行实验验证. 实验表明，在所构建测试集上，基线方法使用全量数据训练后交并比（intersection over union, IoU）为63.43%，而所提方法在使用10%和全量数据时IoU分别为63.46%和68.24%，仅利用10%的标注数据即可达到基线方法使用全量标注数据训练的精度.

车载电缆终端应控管性能对电缆终端绝缘性能至关重要，为确定应控管热老化特性及其对电缆终端绝缘性能影响，首先，通过试验研究确定车载电缆终端应控管宏观介电特性及微观老化规律；其次，基于对热老化下应控管材料电导、极化和损耗特性测试进行分析，得到不同老化周期下介电特性曲线；最后，论文建立考虑应控管老化特性的车载电缆终端电场有限元模型，基于热老化下介电参数计算应控管电缆终端电场分布. 研究表明：140 ℃老化条件下电导率上升趋势最为显著，50 kV/m场强下电导率达到最大值1.1 × 10⁻¹⁰ S/m，高温(140 ℃)老化20 d时，相对介电常数达到最小值14，此外热解反应过程中聚合物长链折叠、断裂等陷阱阻碍作用增强，介质损耗有所增大；在应控管官能团特性及微观形貌上，热老化导致应控管材料烯烃类聚合物发生热解聚反应，形成化学立体缺陷；且加剧应控管试样表面聚合物球晶的裂解以及无机氧化产物的生成，试样表面理化特性发生变化. 仿真发现，在热老化条件下电缆终端内部电场畸变区域呈现扩大的趋势，由x轴x₀=265 mm处至x₃=495 mm处沿白色箭头方向不断爬伸，最终稳定在乙丙橡胶主绝缘层与应控管的交界处. 研究结果对掌握电缆终端绝缘状态具有工程参考价值.

为研究砂土中能源桩在热冷循环温度作用下的承载能力，开展不同密实度奉浦砂土中细长能源桩的离心机模型试验. 试验中进行20次热-冷温度循环作用，获得能源桩轴力、侧摩阻力、单桩承载力等的变化规律，并进行对比研究. 试验结果表明：随着温度循环次数增加，能源桩桩身轴力均逐渐衰减并趋于稳定，且中密砂中能源桩最大轴力衰减值远高于密砂中能源桩；在热冷温度循环过程中，中密砂中能源桩桩身中下部存在中性点，在冷循环过程中中性点以上存在正的附加侧摩阻力，下部存在负的附加侧摩阻力，而在热循环过程中中性点以上存在负的附加侧摩阻力，下部存在正的附加侧摩阻力；密砂对能源桩下部存在明显的约束作用，使其在冷循环过程中全桩身相对桩周土体存在向下的位移趋势，产生全桩身正的附加侧摩阻力，而热循环过程中产生负的附加侧摩阻力；长期循环荷载作用使得能源桩的桩基承载力发生折减，与相应原型桩相比，埋设于中密砂和密砂中的能源桩承载力分别减小了7.3%和15.6%；密砂中的原型桩及能源桩承载力均高于中密砂中原型桩约11%；当实际工程中能源桩处于不同密实度的砂土层中时，需采取合理的措施，以满足能源桩的承载要求.

为系统研究早龄期混凝土内部相对湿度对不同水平拉应力的响应规律，设计恒定轴拉下混凝土内部相对湿度测试方法，试验研究了不同拉应力下的相对湿度响应规律，并基于试验结果和理论分析，给出早龄期混凝土单面干燥条件下相对湿度与拉应力的线性模型. 研究结果表明：拉应力施加会造成混凝土内部相对湿度瞬时下降，当拉应力从0.8 MPa增加到3.2 MPa时，混凝土深度分别为50、75、100 mm处的相对湿度变化值从0.5%、0.4%和0.3%增加到0.8%、0.7%和0.6%；随着拉应力逐渐增大，相对湿度下降值逐渐增大；在相同拉应力下，距离混凝土暴露面近的相对湿度对拉应力的响应更为显著；拉应力持荷状态下相对湿度会逐渐恢复，恢复时间约2.5 h，在压应力持荷状态下也出现了类似现象，恢复时间约20.0 h，拉应力持荷状态下相对湿度恢复时间更短.

为阐明基于Hertz接触理论的落石冲击力、冲击深度计算方法及缓冲土层强化系数确定方法的适用性和可行性，通过足尺模型试验、反演分析及数理统计，开展体积约1 m³重约2 t的立方体和球顶锥体2种落石形状、1～10 m下落高度及0.5～2.0 m缓冲土层厚度的落石冲击试验研究，进行砂土缓冲层强化系数的确定及落石冲击力、冲击深度理论与试验结果的对比分析. 研究结论表明：根据试验结果反演分析，99.7%置信区间的砂土缓冲层强化系数建议取值范围为0.25～10.00 GN/m^5/2；理论计算得到的立方体落石冲击力均值较试验值平均偏大140%，球顶锥体偏大21%；理论计算得到的立方体落石冲击深度均值较试验值平均偏大112%，球顶锥体偏大5%；在强化系数99.7%置信区间内计算得到的落石冲击力和冲击深度范围值可包含全部的落石冲击力和冲击深度；相同条件下球顶锥体落石的冲击深度试验值大于立方体的冲击深度试验值，缓冲层厚度越大时冲击深度增大，而落石冲击力离散性较大，与落石形状和缓冲层厚度无明显相关性.

泡沫混凝土在浇筑至固化成型这段时期内，易受温度等环境因素影响，不利环境因素会导致固化成型后泡沫混凝土的性能退化和劣化. 为研究泡沫混凝土在浇筑期受温度（−15～70 ℃）影响后的性能和微孔结构，设计单因素室内试验方案，以干密度作为泡沫混凝土物理性质评价指标，抗压强度作为施工质量评价指标，吸水率用以评价泡沫混凝土的运营耐久性，并利用图像数据采集系统及Image J软件分析泡沫混凝土微孔结构的演变规律. 结果表明：随着温度上升，泡沫混凝土干密度总体呈阶梯式下降，抗压强度先减小后增大再减小，吸水率以0 ℃为分界点，温度降低或升高均呈先增大后减小趋势；等效孔径先增大后减小再增大，孔隙圆度值先增大后减小，孔隙分布分维先减小后变大；从混凝土宏观性能和微孔结构的演变规律建议泡沫混凝土浇筑期施工的温度范围为−5～40 ℃.

为研究在低周反复荷载下超高性能混凝土（UHPC）预制管混凝土组合柱的抗震性能，进行共计3根UHPC预制管混凝土组合柱和1根钢筋混凝土柱的拟静力试验，分析在不同UHPC强度和核心混凝土有无配筋情况下，各组合柱试件的破坏模式、位移延性、耗能能力、刚度退化等方面抗震性能. 分析结果表明：UHPC预制管混凝土组合柱试件的滞回曲线较为饱满，破坏形态基本相同，均为整体压弯破坏；与传统钢筋混凝土（RC）柱相比，UHPC预制管混凝土组合柱刚度、屈服荷载、延性性能均有提升；随着UHPC强度增大，组合柱试件的滞回曲线更为饱满，耗能能力增强，残余位移小，水平峰值荷载和位移延性系数分别提高了20.6%和6.4%，表现出良好的整体抗震性能；采用ABAQUS程序建立组合柱的有限元分析模型，计算结果与试验结果吻合良好；轴压比、长细比、UHPC强度是影响UHPC预制管混凝土组合柱抗震性能的重要参数，可为同类工程设计提供参考.

矿用自卸车主要用于小型矿山运输，常在道路条件恶劣、超载严重等工况下工作. 油气悬架因其刚度和阻尼的非线性特性，能较好适应外载荷激励变化，在大型工程车辆中广泛应用. 以徐工生产的XDR80t型矿用自卸车为研究对象，针对采集到的轮胎质心加速度以及车身加速度数据，利用频域积分的方法求解活塞杆相对位移量数据. 采用AMESim仿真平台建立机液联合仿真模型，研究了不同悬架结构参数下车身振动特性的变化趋势. 研究发现：阻尼孔直径对于车身振动状态影响较为明显. 当阻尼孔直径由8 mm变化至14 mm时，加速度峰值减小约49.27%，均方根值RMS减少约49.42%，但相应的俯仰角却呈增加趋势；随着缸径/杆径由180/150 mm增加至200/170 mm，加速度峰值和RMS分别降低16.84%与18.62%；当预充压力从1.5 MPa增加至2.25 MPa时，加速度峰值及RMS均方根值分别减小27.67%及27.49%，俯仰角也减小.

非典型复杂场景微观交通参数的准确预测，是保证车路协同系统(IVICS)稳定运行的前提. 首先，基于无人机高空视频，从广域视角提取交织区高峰时段全样本高精度车辆轨迹数据；然后，考虑双向长短期记忆网络时间较长且人工设置训练参数对模型预测性能影响较大，针对实例合流区高峰时段车速离散、分布紊乱、瓶颈现象等独特特性，提出基于贝叶斯超参数(Bayesian hyperparameters optimization)优化的BHO-Bi-LSTM (BHO-Bi-directional long short term memory)车速预测集成模型；最后，构建经典多元线性回归车速预测模型、Bi-LSTM车速预测模型作为对比. 结果表明：BHO-Bi-LSTM模型表现最优，拟合优度、秩相关度分别为91.05%、94.87%，误差均值、误差的标准差、均方误差、均方根误差、归一化均方根误差分别为0.0561、0.4556、0.2106、0.4589、0.0785，有效改善了合流区高峰时段车速特性复杂而导致不易预测的缺陷.

为进一步研究工程地震动场地效应的影响，基于水平垂直谱比法（HVSR）、线性反演法2种经验方法对四川强震区地震动场地效应进行对比分析. 首先，依据震级、台站、震中距离等因素挑选出汶川地震余震中由17个强震动台站捕获的233组强震动波形；其次，基于龙门山地区铰链三段式衰减模型，采用线性反演法估计S波的品质因子Q_s，同时应用旋转HVSR、多向HVSR 2种方法解释了地震波传播中方位角对HVSR场地效应的影响机制；最后，分析了线性反演法与HVSR法计算的场地效应产生差异性的原因，在此基础上提出了改进的HVSR法以提高场地效应评估的准确性. 研究结果发现：该区域S波的品质因子与频率相关，且在0.4～20.0 Hz内近似等于199.2f ^0.8（f为频率）；HVSR的结果具有优势方向，随着方位角的改变，场地效应会在某一角度突然增大，与场地土层的各向异性有关；竖向地震动的放大，即场地土层、工程基岩或中深部硬岩层耦合形成的竖向场地效应，是HVSR法与线性反演法产生差异的主要原因.

为有效评估在使用过程中LS-FA-211001吸力锚的可靠性水平，考虑外部载荷的累积效应，建立循环载荷作用下的时变可靠性模型；结合LS-FA-211001吸力锚的不确定性量化数据，对其展开时变可靠性分析；利用蒙特卡罗模拟（MCS）方法对吸力锚可靠度进行验证. 结果表明：在可靠度要求95%以上的条件下，LS-FA-211001吸力锚的寿命即使在恶劣勘探点也能达到100次；同时，在循环载荷不同作用次数下，本文建立的吸力锚时变可靠性模型与MCS方法评估出的可靠度结果相比，误差不超过2.15%，验证了本文方法的有效性.

钢轨打磨发生在钢轨打磨车行驶过程中，会受到钢轨打磨车动力学性能的影响. 钢轨打磨一般设置为恒功率打磨，涉及到砂轮钢轨接触关系、砂轮钢轨磨削关系、液压系统、控制系统等，是一个机电液耦合过程. 在考虑机电液耦合的钢轨打磨过程中，基于车辆轨道耦合动力学，建立机电液耦合的钢轨打磨整体模型，包含车辆轨道耦合动力学子模型、砂轮钢轨接触子模型、磨削子模型、液压系统子模型；通过与已有的实验数据对比，对该钢轨打磨模型进行验证. 研究结果表明：车辆轨道动力学模型验证时，脱轨系数最大误差为11.11%，轮重减载率最大误差为7.69%，轮轴横向力最大误差为11.68%；液压控制模型验证时，在0.7Hz与1.7Hz波磨下，无杆腔压力偏差率分别为−2.96% ～ 2.92%、−0.32% ～ 1.38%，无杆腔流量偏差率为−24.11% ～ 0、−48.72% ～ 0；磨削模型验证时，整体趋势一致，最大偏差点处偏差量为0.036 mm；以上偏差均在可接受范围内，此模型能应用于实际的钢轨打磨研究中.

为研究地铁小半径曲线轨道上e型弹条异常断裂的原因，通过长期跟踪和测量成都地铁X号线钢轨波磨的发展情况，并基于摩擦自激振动理论，建立轮对−轨道−扣件系统的全实体单元有限元模型；采用隐式动态分析方法和谐响应分析方法，研究短波长波磨、长波长波磨对e型弹条振动疲劳寿命的影响. 研究表明，这2种类型的钢轨波磨都会导致地铁e型弹条振动疲劳寿命减小；波磨幅值越大，导致弹条的振动疲劳寿命越小；钢轨波磨不仅能够引起e型弹条产生与钢轨波磨“同频”的受迫振动，还容易激发弹条产生该频率的倍频振动；对于短波长波磨而言，由于2倍频的存在，在相同波深幅值的短波长波磨影响下，25 mm 和40 mm波长的钢轨波磨最容易导致e型弹条产生振动疲劳断裂；波长为120 mm的长波长波磨的波深幅值较大时，激发出的6倍频振动导致弹条的振动疲劳寿命急剧减小；由于振动强度的减弱，波长为240 mm的长波长波磨对弹条振动疲劳寿命的影响有限.

为探究地震下大型高墩渡槽止水的性能表现，基于流固耦合方法建立渡槽结构有限元模型，模拟动力效应下渡槽-水体的非线性耦合行为，通过引入止水变形失效阈值，重现槽跨间止水的失效过程，模拟止水失效后槽内水体的外溢；依托某实际高墩渡槽结构，通过非线性动力分析得到渡槽的宏细观地震响应，包括槽墩应变、支座位移、止水损伤等，揭示不同支座类型、减隔震装置对渡槽抗震性能的影响. 研究结果表明：在罕遇地震下，槽墩、槽身不会发生显著材料损伤，地震下渡槽结构安全具有保障；但设计地震下，渡槽止水即发生失效，无法保障渡槽震后保持正常引水功能；加入钢阻尼器可有效控制槽跨的变形，保障设计地震下渡槽止水不发生破坏，但罕遇地震下止水不可避免发生破坏，强震下的槽跨变形控制依然面临着挑战.

建立合理准确的管棚理论分析模型并对其进行求解，对推动管棚预支护技术的进一步发展具有重要意义. 本文在隧道开挖、支护的施工过程以及未开挖段由于掌子面扰动而导致管棚约束反力有所降低的基础上，建立了基于Euler-Bernoulli梁理论的管棚荷载结构模型，同时引入Pasternak弹性地基模型来确定初期支护及掌子面前方岩体对管棚的约束反力，推导出每一循环隧道开挖支护过程中管棚的受力和变形解析表达式，并通过叠加法求解掌子面掘进至任意位置时管棚的受力和变形分布；通过案例比对，验证了本文建立模型的合理性和有效性. 研究结果表明：管棚钢管环向间距越小、直径越大越有利于提升管棚的预加固能力；管棚合理搭接长度为1.8 m.

为解决城市轨道交通土建工程传统造价预测模型缺乏决策信服力的问题，首先，运用特征选择与知识判断方法提取城市轨道交通土建工程造价关键影响因素并建立工程案例数据库；然后，通过粒子群优化(PSO)聚类算法筛选相似案例，采用基于灰狼优化算法(GWO)的极限学习机(ELM)建立土建工程造价非线性预测模型并设计双环境对比实验；最后，将Sobol'全局敏感性分析和Curve Fitting分析用于模型解释性反演，并以成都市轨道交通10号线1期工程为例验证模型优越性. 研究结果表明：模型平均绝对误差与均方根误差分别为0.113 9和0.127 4，平均绝对百分比误差为4.14 %，非线性造价预测模型预测效果优于线性模型，同时采用因素优化与案例聚类方法所得预测效果更好；全局敏感性分析发现，地下线长度和地下车站数的总敏感度明显高于其他因素，可作为方案优化重点调节因素；采用Curve Fitting分析提高了机器学习智能预测模型作用机理“黑箱”效应33.70 %～64.52 %的解释性.

为研究高原地区铺设无缝道岔的可行性与高原气候环境对跨区间无缝线路稳定性的影响，探讨了不同气候、不同海拔和不同结构型式道岔实现无缝化时，铺设锁定轨温差对无缝道岔力学特性的影响. 首先，基于高原铁路自然地理环境与线路运营条件，选取青藏线升级改造过程中实现无缝化的典型道岔作为研究对象；其次，结合不同结构形式下的道岔关键传力部件力学特性开展室内参数测试，掌握高原气候低温环境对扣件、道床等阻力的影响；最后，构建考虑多场耦合和塑性阻力的无缝道岔计算模型，揭示铺设轨温差与无缝道岔受力变形的关系. 研究结果表明：当线路所处温差越大，铺设锁定轨温差引起的基本轨温度附加力增加速率从4.5 kN/℃（达琼果站）增加到6 kN/℃（唐古拉北站）；无缝道岔与相邻线路或相邻道岔间的铺设锁定轨温差对无缝道岔受力与变形影响较大，而线路轨节/道岔轨节铺设锁定轨温差引起的横向位移增加速率从0.010 mm/℃（达琼果站）增加到0.011 mm/℃（唐古拉北站），左右轨与直侧轨铺设轨温差对道岔失稳影响较小；考虑到高原道岔涉及多股钢轨锁定，易造成锁定轨温差相差较大，为提高安全冗余，铺设锁定轨温差应控制在±3 ℃，相邻轨节锁定轨温差不超过5 ℃.

灾害易发性评估通常是基于灾害空间分布特征进行概率建模，然而灾害本身存在空间异质性. 本文以汶马高速汶川至理县段沿线崩滑灾害为例，为解决灾害的空间异质性问题，利用K-mean算法将研究区灾害威胁对象（人员、财产）及危险程度（损毁房屋面积、损毁道路长度）进行空间聚类并赋予研究区不同聚类属性；从水文、地质、地貌条件等方面综合选取坡度、高程、坡向、曲率、地表切割度、河型弯曲系数、距构造带距离、岸坡坡体结构和地层岩性9个因子，将样本划分为70%的训练数据、30%的测试数据，对比K-RF模型与传统RF模型在易发性评估中的性能，以期为高速公路的运营安全及灾害防治提供理论支撑. 结果表明：K-RF模型极高易发区共包含82.95%灾害点，相较于单一RF模型取得了更好的评价结果（AUC值提高5.4%）；采用聚类的方法解决灾害空间异质性是可行的，但本文局限性在于未能从灾害本身反映灾害空间异质性，耦合模型结果本质上是易发性和易损性的综合反映.

为研究典型应力-剪胀关系对常见岩土材料力学响应的预测效果，构建适合岩石材料的应力-剪胀关系，提升本构模型的准确性，本文结合试验数据对典型应力-剪胀关系展开对比分析，并构建适用于岩石的应力剪胀关系模型. 首先，基于热动力学框架和能量守恒方程，梳理出3种典型的应力-剪胀关系模型，并将多种岩土材料的应力-剪胀数据与典型应力-剪胀关系进行对比；随后，以Rowe剪胀关系模型为基本框架，考虑多种因素影响，提出适用于岩石的改进Rowe应力-剪胀关系模型，分析了其对试验数据的拟合效果，并对比所提模型和变剪胀角模型对加载过程剪胀角演化的模拟效果；最后，将修正Rowe剪胀关系与修正剑桥模型耦合，与经典的修正剑桥模型的模拟结果和试验数据进行对比校验. 研究结果表明：由于黏聚力的影响，基于纯摩擦假设推导的经典应力-剪胀关系无法准确描述含黏聚力岩土材料的应力-剪胀响应；修正Rowe剪胀关系模型可以有效反映岩石的应力-剪胀响应，并能模拟数据中的“回旋勾”现象；本文提出的应力-剪胀关系模型不仅形式简洁，且参数数量较变剪胀角模型少；应用所提修正Rowe剪胀关系模型可以提升本构模型在变形预测方面的准确性.

岩石强度是衡量岩石稳定性和安全性的关键参数，而高效准确地预测岩石强度可以有效指导隧道的开挖和支护工作. 本文收集分析源于不同设备的数字钻进参数和岩石力学性质相关数据，基于钻进过程中的能量传递分析建立数字钻进参数与单轴抗压强度的定量关系；采用机器学习方法建立基于钻进参数的岩石强度预测模型，选择BP神经网络、随机森林、卷积神经网络和长短期记忆网络4种算法比较不同算法的预测效果，最终确定最优模型. 结果显示：相对于理论公式和其他3种机器学习算法，BP神经网络算法在岩石强度预测中表现优秀，其预测结果的均方根误差为5.794，平均绝对误差为4.129，相关系数为0.9749.

国内外大停电事故表明，电力系统中的脆弱线路会带来极大的运行风险，直接导致系统安全性下降. 鉴于此，本文根据二级连锁故障发生时有功潮流的转移特征进行电力系统脆弱线路识别. 首先，从系统运行角度，以电力系统发生二级连锁故障时有功潮流的转移量为系统线路间关系进行赋权，并构建双向加权潮流相关性网络. 随后，为量化线路在连锁故障中的脆弱性，提出一种基于改进E指数的脆弱线路识别方法. 研究表明：针对IEEE-39节点系统，依据本文方法识别结果中前8条脆弱线路的平均风险价值指数和平均条件风险价值指数分别为3453.73 MW与187.82 MW，远高于其他方法所得结果；同时，静态蓄意攻击后所得的系统剩余负荷率仅为43.4%，系统子电气岛数量快速增长.

车辆轨迹数据提供了大量的时空交通流信息，可用于各类交通研究. 传统车辆轨迹模型多以人工驾驶环境为研究对象，普遍未考虑由常规车（RV）、网联人工驾驶车（CV）以及智能网联车（CAV）组成的混合交通流的影响. 为解决该问题，构建智能网联环境下信号交叉口全样本车辆轨迹重构模型. 首先，介绍并分析智能网联环境下城市道路交叉口处车辆组成及排队通过情况；然后，构建城市道路混合交通流轨迹数量估计模型，并针对前后车的排队情况提出虚拟车的概念，用于估计不同车辆的交通状态；最后，设计数值仿真实验分析交通流密度和网联车渗透率对模型的影响，并基于NGSIM数据进行实例验证. 结果表明：轨迹重构模型的数量误差和位置误差均随着交通流密度和网联车渗透率的增大而减小，如交通流密度由20 veh/km增大至50 veh/km的过程中，模型数量误差和位置误差均呈现下降趋势，且最大误差不超过6.88%和8.02 m；与网联人工驾驶车渗透率相比，智能网联车的渗透率对模型结果影响更大.

轮轨蠕滑曲线会影响轮轨动态相互作用，进而影响钢轨磨耗，为研究实测轮轨蠕滑曲线对钢轨磨耗的影响，首先，基于最小二乘法获得适用于Polach模型和修改FASTSIM算法的参数，模拟40～400 km/h行车速度范围内的实测蠕滑曲线；随后，在SIMPACK软件中建立车辆系统动力学模型，并通过Polach模型测得实测蠕滑曲线；最后，采用Kik-Piotrowski模型和修改的FASTSIM算法进行轮轨非赫兹滚动接触计算，并结合USFD磨耗模型预测钢轨磨耗，对比了理想与实测蠕滑曲线条件下钢轨磨耗的差异. 研究表明：理想蠕滑曲线条件下钢轨磨耗深度明显大于实测蠕滑曲线下的结果，随着车辆通过次数的增加，理想条件下钢轨磨耗分布范围更大，内外轨磨耗分布范围分别为实测蠕滑曲线的1.5倍和1.3倍；摩擦系数和磨耗率显著影响钢轨磨耗大小及磨耗分布情况，故在车辆动力学仿真和钢轨磨耗计算中有必要考虑实测轮轨蠕滑曲线；形成了确定实测蠕滑曲线参数的前处理程序，可服务于车辆动力学仿真和钢轨磨耗计算，可以有效指导现场进行钢轨打磨等养护维修工作.

为探明超高性能混凝土（UHPC）键齿接缝的抗剪承载力及其计算方法，以接缝类型、侧压应力为参数开展5个UHPC键齿接缝和1个UHPC平接缝的足尺模型试验，研究UHPC接缝试件的破坏模式和抗剪承载力变化规律；基于混凝土剪压强度准则，采用八面体应力公式推导UHPC键齿接缝的抗剪承载力计算公式，并与试验结果进行对比验证；通过收集62个UHPC键齿接缝的已有试验数据，对本文所提的计算公式进行精度分析. 研究结果表明：UHPC键齿接缝因键齿根部出现竖向贯通主裂缝而破坏，具有明显的脆性特征；在相同侧压应力下，胶接缝试件的极限荷载比干接缝大21.3%，当侧压应力由3 MPa增大至12 MPa时，胶接缝试件的极限荷载增大了26.9%；本文计算公式可较准确地预测UHPC键齿接缝的抗剪承载力，且离散性较低，计算结果总体偏保守，其中本文5个键齿接缝试件的平均绝对误差为11%，62个已有试件的平均绝对误差为21%.

为研究纤维增强复合材料（FRP） 种类、FRP层数和钢纤维体积掺量对超高性能混凝土（UHPC）圆形短柱轴压性能的影响，对21个FRP约束UHPC圆形短柱进行轴心受压试验，分析试件的失效破坏特征及受力机理，研究各参数对试件极限强度和极限应变的影响规律. 研究结果表明：FRP层数的增加可以提高UHPC圆形短柱的极限强度，试件C12、C22、C32的极限强度比C11、C21、C31分别提高了17.8%、25.4%、23.4%；钢纤维体积掺量的增加可以使UHPC圆形短柱的极限强度和极限应变得到提高，并可以在一定程度上改善试件的脆性，试件C31的极限强度和极限应变比试件C21分别提高了2.9%和15.1%，比试件C11分别提高了4.7%和50%；在FRP层数和钢纤维体积掺量相同的情况下，碳纤维增强复合材料（CFRP）对圆形短柱极限强度的改善程度明显优于玻璃纤维增强复合材料（GFRP），试件C11、C12和C13的极限强度比试件G11、G12和G13的分别提高了9.7%、7.8%和7.2%；考虑钢纤维的约束影响，提出FRP约束UHPC圆形短柱的抗压强度和极限应变的计算模型，并进一步给出FRP约束UHPC的本构模型.

为提高水泥基增强复合材料（ECC）经济效益并控制修复周期，以较低成本的聚丙烯纤维和快硬早强硫铝酸盐水泥为关键组材，设计聚丙烯纤维硫铝酸盐水泥基(PP-SACC)修复材料，并探究水胶比、纤维掺量及骨料粒径对修复材料弯曲性能的影响规律，联用灰色关联模型对PP-SACC各工况进行综合评价. 研究结果表明：纤维掺量是影响强度、韧性及裂缝特性最重要的因素，纤维掺量对初裂强度、韧性指标及平均裂缝宽度的影响因子分别为−0.68、0.79和−0.98；骨料粒径对裂缝特性同样有明显的影响，石英砂尺寸对平均裂缝宽度的影响因子为−0.86；水胶比对强度和韧性也有着显著的影响，合理的水胶比更有利于充分发挥纤维的桥连效应；PP-SACC修复材料在具备优异韧性的同时具有挠曲硬化特性.

斜拉索是斜拉桥的主要承重构件之一，其外层护套病害容易渗透影响索内钢丝健康，采用视频图像法智能识别出拉索表观病害意义重大. 从传统图像检测和深度学习两方面系统地综述了基于图像识别的斜拉索表观损伤识别方法，以及各个方法的基本原理和应用效果，对目前的检测实例进行深入分析；介绍一些前沿深度学习方法，为拉索表观检测提供参考；归纳各类方法的主要特点，对目前检测中存在的问题进行了探讨和展望. 以深度学习模型为主的图像识别方法具有较好的识别准确率和算法鲁棒性、较强的学习能力和适应性，综合图像缺陷识别效果最优，但仍存在检测精度和速度难平衡、图像数据需求大和标注成本高等难点. 为此，可以采取提高图像质量、构建更多半监督和无监督相关的深度学习模型、提升检测模型学习能力等手段改善检测方法.

动车组制动盘在长期服役过程中会形成复杂的残余应力，进而使盘体在拆解后形成不可回复的翘曲变形，为探究残余应力与翘曲变形对制动盘后续维修和重复利用可行性的影响，首先，通过测试动车组轮装铸钢制动盘材料不同温度下的拉伸应力-应变数据，构建了对应的材料Ramberg-Osgood本构模型，在有限元软件中建立制动盘循环对称三维瞬态仿真模型；其次，针对列车不同制动初速度、不同平均减速度等制动工况，采用间接耦合方法分析了制动盘表层与心部残余应力的形成与平衡过程，研究了制动盘结构约束释放后的翘曲变形量变化，采用分段函数与多项式拟合了制动盘变形量与制动能量、热输入功率的函数关系；最后，通过对服役后的制动盘进行翘曲变形量测量与X射线残余应力测试，对比分析了对应仿真条件时制动盘摩擦面残余应力分布规律，发现仿真结果与实测数据具有较好的数据和趋势一致性. 研究表明：制动盘翘曲变形量与制动能量、制动减速度呈正相关关系，制动工况越严苛制动盘翘曲变形量越大；仿真与实测均表明高残余拉应力位于摩擦面中部螺栓孔附近，且制动工况越严苛高残余拉应力值越大.

为解决竖井全断面掘进机类“W”型刀盘滚刀布局困难的问题，基于离散元法研究滚刀安装排布参数对滚刀破岩效果的影响规律，通过粒子群优化算法得到滚刀整体布局优化方案. 首先，分别建立掌子面凹陷区域处和锥面处滚刀组协同破岩的二维离散元模型；然后，研究不同布刀间距的凹陷区域处滚刀组协同破岩效果，揭示锥面处滚刀刀间距及安装倾角对岩石破碎情况、滚刀载荷和破岩效率的影响规律，以破岩比能为指标得到合理的锥面处滚刀刀间距和安装倾角；最后，分析确定星型布局方式是适合异型刀盘上滚刀的布局方式，并利用粒子群算法优化滚刀布局方案. 研究结果表明：千枚岩地层中凹陷区域处应该缩小滚刀组的布刀间距；锥面处异型刀盘的滚刀采用垂直锥面安装方式时，岩石破碎效率更高；滚刀布局优化后的异型刀盘径向载荷减小24.07%，刀盘合力矩减少40.83%. 研究成果可为竖井工程中异型刀盘的滚刀布局提供参考.

为研究共轨喷油器各喷孔喷油规律，根据动量法研发了多孔喷油器喷油规律测量装置；在不同的负荷工况下，使用研发的装置测量喷油器各喷孔的喷油量差异性，并与商业单次喷射仪EMI 2的测量结果进行对比；在不同的喷油压力下，针对单一喷孔进行喷孔喷油稳定性研究. 研究结果表明：在低喷油压力下，喷油量波动率随着喷油脉宽的增加而降低，整体上喷油量波动率为10%～20%，此时针阀无法完全打开，针阀-针阀座之间燃油的不稳定流动会造成较大的喷油量波动；在高喷油压力下，针阀更容易达到最大升程，喷孔参数间的不一致性是导致喷孔喷油量波动的关键因素，在0.5～2.0 ms的喷油脉宽范围内，喷油量波动率处于5%之内，远小于相同条件低喷油压力下的喷孔喷油量波动率，针阀无法达到最大升程是导致共轨喷油器喷油不稳定性的主要原因.

为研究地铁小半径曲线段梯形轨枕轨道上内轨波磨的形成机理，基于饱和轮轨蠕滑力引发的摩擦自激振动导致钢轨波磨的理论，建立导向轮对-梯形轨枕轨道系统有限元模型，模型中采用实体单元对扣件系统进行建模；应用复特征值分析和瞬时动态分析分别求解轮轨系统的运动稳定性和时域动态响应；研究了缓冲减振垫参数和梯形轨枕结构对轮轨系统摩擦自激振动的影响. 研究结果表明：饱和轮轨蠕滑力引发的频率为150 Hz的摩擦自激振动是小半径曲线段梯形轨枕轨道上内轨波磨的成因，预测得到的波磨波长约为69 mm，与实测结果很接近；参数敏感性分析表明增大侧向缓冲垫阻尼及铺设横向钢管间距为1.25 m的梯形轨枕可以在一定程度上抑制梯形轨枕轨道上的钢轨波磨.

为研究弓网系统摩擦自激振动对碳滑板与接触线之间接触损耗的影响，基于摩擦自激振动理论，建立地铁刚柔过渡段处受电弓-接触网系统有限元模型，并利用复特征值分析方法研究不同弓网参数对该系统摩擦自激振动的影响. 分析结果显示：弓网系统由摩擦自激振动引起接触线波磨产生的主频为399.61 Hz；当摩擦系数大于或等于0.11时，受电弓-接触网系统出现不稳定振动，且摩擦系数越大，该系统出现不稳定振动的趋势越强；法向接触力、碳滑板与接触线的接触位置以及弓头弹簧刚度对弓网系统摩擦自激振动的产生有很大影响；摩擦系数低于0.11并且选择合适的法向接触力或调整弓头弹簧刚度可以抑制甚至消除弓网系统的摩擦自激振动，进而减少弓/网间摩擦引起的接触损耗.

为了研究汽车声学包设计参数对其多性能目标的影响，首先，改进了传统的深度信念网络（DBNs）方法，并提出SVR-DBNs （support vector regression- deep belief networks）模型，提升了模型映射的准确度；其次，从车辆噪声传递关系与层级目标分解角度出发，提出了一种多层级目标预测与分析方法；最后，将所提方法应用于具体车型的前围声学包性能、重量与成本多目标预测与优化分析. 研究结果表明：SVR-DBNs方法对前围声学包性能、重量与成本目标预测准确度均在0.975以上，优于传统的反向传播神经网络（BPNN）、SVR与DBNs模型；基于SVR-DBNs模型的优化结果与实测结果接近，两者加权目标相对误差为1.09%（平均传递损失（MTL）、重量和成本相对误差绝对值分别为1.44%、1.04%与0.71%），优化后的实测结果较前围声学包原始状态性能、重量和成本分别提升了5.51%、9.01%与4.40%.

随着正弦干扰频率的提高，扩张状态观测器（extended state observer，ESO）的性能会下降，为提高磁悬浮转子系统中ESO的干扰抑制能力，首先，建立单自由度磁悬浮轴承转子系统数学模型；其次，设计ESO并分析其干扰抑制效果下降的原因；在此基础上，提出一种模型辅助扩张状态观测器(model assisted extended state observer, MESO)以改进带宽配置方式，提高干扰抑制效果；然后，在频域内分析基于MESO的自抗扰控制器的稳定性；最后，通过仿真与试验验证了所提出观测器的有效性. 研究结果表明：带宽的增加会放大系统噪声的影响，使系统的控制电压增加；随着干扰频率的提高，MESO对高频正弦干扰的抑制效果会下降，但仍可以降低转子的模态振幅；对50 Hz旋转频率下的转子分别施加频率为10 Hz、振幅为2 mm的基础简谐干扰与1g的基础冲击干扰， 相比ESO，MESO控制下的转子位移分别降低了16.3%与22.6%，控制电压降低了约14%.

为深入研究竖向荷载作用下土工格栅加筋埋地管道的防护效果，基于室内模型试验，建立离散元仿真分析模型，从细观层面探究竖向荷载作用下土工格栅加筋埋地管道与周围土体系统的力学响应与变形行为，揭示不同管道埋深与不同筋材埋深条件下加载板荷载-沉降关系曲线、模型内部颗粒间接触力、颗粒位移与管道垂直径向变形等发展演化规律. 研究结果表明：当管道埋深H较浅时（H=0.25D，D为管道模型外径），其极限承载力小于管道埋深较大的工况，虽然相同荷载作用下加载板沉降较小，但管道垂直径向变形较大；对管道上方进行土工格栅加筋后，模型系统承载力显著提高，管道垂直径向变形减小；土工格栅埋深越浅，加筋效果越显著，当土工格栅埋深从0.75D减小至0.25D时，极限承载力提高约57.2%，管道径向变形减小约27.9%. 本研究从细观层面揭示了管道、土体与土工格栅之间的相互作用机理，实现土工格栅加筋防护埋地管道力学与变形行为的可视化.

为研究栓钉在纤维增强水泥基复合材料（engineered cementitious composites, ECC）中的抗剪性能，开展模型试验研究与有限元数值分析. 基于推出模型试验，明确ECC中栓钉的破坏模式，随后通过参数化有限元数值分析，进一步阐明栓钉直径、栓钉长径比、栓钉抗拉强度、ECC抗压强度对连接件抗剪性能及其失效模式的影响规律，并在上述研究的基础上，建立适用于ECC中栓钉抗剪承载力的计算方法. 研究表明： ECC中栓钉抗剪强度与推出模型的失效模式紧密相关，当推出模型的破坏模式表现为ECC压溃时，连接件的抗剪强度取决于ECC的抗压性能；当推出模型的破坏模式表现为栓钉剪断时，连接件的抗剪强度取决于栓钉的抗拉强度与ECC的抗压性能；提高ECC抗压强度与减小栓钉长径比均有利于提升连接件的抗剪刚度，然而栓钉的抗拉强度对连接件的抗剪刚度影响较小；当栓钉长径比小于4.6时，栓钉抗剪强度随长径比的减小有所降低，建议采用长径比大于4.6的栓钉作为钢梁与ECC桥面板的剪力连接件.

为了分析运行效率更高的双源动车组在青藏线（格尔木—拉萨段）运行的可行性，建立机车动力学模型并进行了验证；采用动力学方法研究了双源动车组机车（动车）和青藏线成熟运营的HXN₃内燃机车在直线段、曲线段和坡道上的牵引黏着系数、牵引力、蠕滑率与速度之间的关系；通过对比2个机车的动力学响应，验证牵引工况下双源动车组的黏着特性. 通过分析可以发现：1） 机车的牵引黏着系数与机车的牵引力成正比，当车速在40～120 km/h时，双源动车组机车的黏着系数由0.19降低至0.09，黏着富裕度则由59.0%提高至85.7%；2） 在直线段和坡道情况下，双源动车组的黏着富裕度均大于HXN₃机车，对适应恶劣外界环境引起的轮轨黏着下降能力更强，对高原环境的适应性更优；3） 曲线段，忽略结构引起的黏降差异，R300 m曲线时双源动车组和HXN₃型机车的黏降幅度分别为6.3%和6.8%，R800 m曲线时，HXN₃型机车曲线黏降幅度为3.0%，而双源动车组低于限值，可以保证有足够的黏着.

针对现有深度学习方法计算非刚性点云模型间稠密对应关系时精度不高，且算法泛化能力较差的问题，提出一种基于特征序列注意力机制的无监督三维点云模型对应关系计算新方法. 首先，使用特征提取模块提取输入点云模型对的特征；然后，通过Transformer模块捕获自注意力和交叉注意力，学习共同上下文信息，并由对应关系预测模块生成软映射矩阵；最后，重构模块根据得到的软映射矩阵重构点云模型，并利用无监督损失函数完成训练. 在FAUST、SHREC’19和SMAL数据集上的实验结果表明，本算法的平均对应误差分别为5.1、5.8和5.4，均低于3D-CODED、Elementary Structures和CorrNet3D经典算法；本算法所计算的非刚性三维点云模型间对应关系准确率更高，且具有更强的泛化能力.

高寒动车组服役环境长期受温度的影响，车辆悬挂元件参数和轨下参数具有很强的季节变化特性，为了探究高寒动车组中橡胶元件温变特性对运行性能的影响，本文建立高寒动车组多体动力学模型，分析不同温度下的车辆动力学特性；利用Jendel磨耗模型探究不同温度下的车轮磨耗特性；基于疲劳预测模型提出车轮表面疲劳因子. 结果表明：温度变化会改变悬挂参数的刚度和阻尼值，随着温度降低，悬挂参数刚度增大；低温状态下，动车组动力学性能整体下降，随着温度降低车辆磨耗都会增大，当运行20万里程后，−40 ℃下车轮的磨耗深度最大，较20 ℃ 时增大6.2%；随着温度降低，表面接触疲劳指数也逐渐增大，温度分别为20、−20、−40 ℃时，车轮表面疲劳因子分别为6.4648e-4，6.615e-4，6.7885e-4；温变特性对高寒动车组悬挂参数有较大影响，低温下整体动力学性能下降，磨耗增大，车轮表面疲劳增大.

高铁列车提速使声屏障动力问题凸显，以列车高速行驶时引发的直立式声屏障的动力放大系数为研究对象，探究直立式声屏障结构的振动特性及影响参数. 首先，建立高铁桥上直立式声屏障有限元模型，分析其基本动力特性；然后，开展声屏障在400 km/h移动列车脉动风荷载时程作用下的振动规律研究，据此计算声屏障钢结构的动力放大系数；最后，针对声屏障的振动响应和动力放大系数开展多参数分析. 结果表明：车速400 km/h时，5.0 m高声屏障立柱的动力放大系数约为2.76；声屏障安装位置距轨道中心线距离从3.8 m增大到4.7 m，弯矩响应的动力放大系数减小了0.3；2.3、3.3、5.0 m高声屏障立柱弯矩响应的动力放大系数分别为1.64、2.52、2.76，顶部的横向位移由0.45 mm增大至3.8 mm，根部弯矩则分别提高了26.8%和60.8%，增大声屏障高度不利于结构的振动特性.

为分析引射器引射系数的显著影响因素，建立以空气为介质的引射器二维可压缩流动数值模型，基于实验数据完成了引射器模型计算准确性的校核验证. 采用D最优实验设计方法设计计算矩阵，基于最小二乘法构建二阶形式的引射系数响应面预测模型，并基于响应面预测模型开展了引射系数显著参数及参数交互作用的仿真分析. 研究结果表明：引射系数预测值和计算值的吻合性证明了响应面预测模型的准确性；扩压段长度、混合段长度、混合段直径和喷嘴出口到混合段入口距离的交互、混合段直径和混合段长度的交互、混合段长度和扩压段扩散角的交互是引射器引射系数的关键影响因素，因其对引射系数影响的P值小于0.001；扩压段扩散角、喷嘴出口到混合段距离和扩压段长度的交互、混合段长度和喷嘴出口到混合段距离的交互对引射系数具有重要的影响，是引射系数影响的主要参数；在参数显著交互作用中，影响引射系数的显著因素是变化的，取决于显著交互作用双参数的取值范围.

为揭示弯曲空间效应对自振频率削弱的影响规律，选取剪力滞效应引起的附加挠度为广义位移，将箱梁翘曲附加变形纳入体系总动能中，运用Hamilton原理，建立考虑剪切、剪力滞及双重效应影响的箱梁弯曲自振频率变分解析解，引入空间效应对自振频率削弱影响的差值比参数，详细分析截面尺寸及边中跨径比对差值比参数的影响. 算例分析表明：考虑剪切和双重效应影响的箱梁自振频率解析解与有限元数值解吻合较好；频率阶数越大，各效应对自振频率的削弱程度越大，其中，双重效应影响最为显著，对一阶频率，双重效应对简支和连续箱梁自振频率分别削弱了4.72%和4.80%；跨宽比、宽高比和边中跨径比越大，自振频率差值比越小；板宽比越大，剪力滞、双重效应自振频率差值比越小，剪切自振频率差值比越大；同一跨宽比时，剪力滞和剪切效应对自振频率的削弱程度相当；不同宽高比下，剪力滞效应对自振频率的削弱程度近乎相同，剪切效应影响较为显著；低阶自振频率计算时可按不带悬臂板的箱梁进行计算.

非饱和地层中的注浆渗透扩散是一个复杂的多物理场过程，为更加精确分析浆液在饱和与非饱和地层中的扩散特性，并估算注浆渗透扩散范围和注浆挤密区域，以混合理论为基础，建立一个非饱和多孔介质中的多物理场耦合模型. 通过ABAQUS二次开发，构建一种新型八节点五自由度四边形轴对称Serendipity单元，实现对注浆过程中土体变形、土体孔隙率、孔隙压力和浆液浓度分布的数值求解，以及对土体饱和度、渗透系数等状态变量的实时更新；结合一个三维轴对称注浆算例，分析浆液水灰比、注浆压力、土体初始干密度以及土体初始含水率对粉砂地层注浆效果的影响，并得到浆液水平和竖向扩散距离随不同因素变化的拟合曲线. 研究结果表明：浆液扩散范围受水灰比影响最显著，受注浆压力影响次之，受含水率和干密度影响最小；浆液扩散范围随水灰比增加而增长，水灰比大于1.0时增长显著；注浆管壁周围会形成挤密区域，浆液扩散区域内土体同时受到注浆压力的挤压和孔隙压力的支撑作用；随着远离注浆管壁，土体孔隙率在挤密区域内逐渐减小，在挤密区域外逐渐恢复，且挤密区域随注浆压力的增加而增大；研究成果可为土体注浆加固范围计算提供理论指导.

为探究冻融以及冻融-弯曲荷载耦合作用对聚丙烯纤维水泥基复合材料（PP-ECC）梁抗弯性能的影响，设置7种试验工况，采用三分点加载方式对PP-ECC梁抗弯性能进行研究，分析冻融及冻融-弯曲荷载耦合作用下PP-ECC梁的荷载-跨中挠度曲线、抗弯承载力及裂缝发展形态差异；基于计算假定和正常环境下PP-ECC梁抗弯承载力的计算模型，结合PP-ECC材料冻融劣化机理，推导出PP-ECC梁在冻融环境下抗弯承载力计算模型；在此基础上引入持荷损伤系数γ，建立冻融-弯曲荷载耦合作用下PP-ECC梁抗弯承载力计算模型. 研究结果表明：不同持荷比的PP-ECC梁极限抗弯承载力在冻融循环作用下出现不同程度降低，500次冻融循环后，持荷比为0、0.25、0.50的PP-ECC梁极限抗弯承载力分别降低了28.70%、27.09%，35.69%；受拉区PP-ECC材料开裂后不退出工作仍能协同受拉钢筋参与全截面受力；PP-ECC 梁在达到极限状态时，受拉区呈多条裂缝稳态发展模式，且随冻融损伤加剧，梁体最大裂缝宽度增大、裂缝数量减少；单一冻融以及冻融-弯曲荷载耦合作用下的PP-ECC梁仍满足平截面假定；基于平截面假定建立的冻融和冻融-弯曲荷载耦合作用下PP-ECC 梁的抗弯承载力计算模型吻合度分别到达0.88～1.06和0.96～1.10.

为研究非线性气动力跨向振幅依存性和跨向相关性对桥梁涡振响应的影响，首先，引入由振幅多项式表达的桥梁非线性气动力模型；其次，在二维涡振分析方法的基础上，通过理论分析提出同时考虑气动力的跨向振幅依存性和跨向相关性的三维涡振振幅响应分析方法；最后，以主跨1700 m的大跨度悬索桥为例，通过风洞实验识别其主梁在不同风攻角下的竖向涡振非线性气动力参数，进而分析不同风攻角下一阶正对称竖弯模态下的涡振振幅响应. 研究结果表明：当气动力沿跨向完全相关时，在气动力跨向振幅依存性的影响下，三维分析方法得到的各风速涡振响应明显大于二维分析，约大19%；当气动力沿跨向不完全相关时，三维分析的涡振振幅响应比不考虑相关性时降低明显，其中大部分风速下的降低范围在16%～30%，个别风速下约降低70%；证明了考虑气动力跨向不完全相关性和跨向振幅依存性对准确预测大跨度桥梁涡振响应的重要性;本文提出的分析方法对于扭转涡振及高阶模态下涡振分析同样适用.

为研究表面超声滚压（SURP）处理对EA4T车轴钢疲劳性能的影响，首先，采用SURP技术对EA4T车轴钢试样进行表面处理，并对处理后的试样进行表面性能测试，分析表面三维形貌、粗糙度、硬度、残余应力、半高宽（FWHM）和晶粒尺寸的变化；然后，采用旋转弯曲疲劳试验机对EA4T车轴钢试样进行疲劳试验，获得应力-疲劳寿命（S-N）曲线，并分析了裂纹扩展规律，研究SURP处理对EA4T车轴钢疲劳性能和裂纹扩展行为的影响：最后，采用BP神经网络建立了以加载应力幅值、表面粗糙度、表面半高宽、表面硬度、硬化层深度、表面残余应力和残余应力层深度为输入的超声滚压EA4T车轴钢疲劳寿命预测模型，并对超声滚压EA4T车轴钢试样进行寿命预测. 研究结果表明：SURP处理后可以使试样表面粗糙度降低为0.17 μm，并去除了表面梨沟形貌；试样表面硬度提升至420 HV，试样表面引入约−500 MPa的残余应力以及约550 μm深的残余应力层；研磨试样和研磨抛光试样以及SURP处理试样均具有传统疲劳极限，研磨试样和研磨抛光试样的疲劳性能基本一致，且疲劳极限均为355 MPa，SURP处理试样疲劳性能显著提升，其疲劳极限为455 MPa，相比研磨试样提升了28%；疲劳断口观察表明，所有试样的疲劳裂纹均萌生自表面，SURP处理没有改变试样的疲劳破坏机制；SURP处理使试样的裂纹扩展门槛值从6.29 MPa$ \sqrt{\mathrm{m}} $增加到11.21 MPa$ \sqrt{\mathrm{m}} $，同时减缓了裂纹萌生以及短裂纹扩展从而显著提高了EA4T车轴钢疲劳性能；超声滚压EA4T车轴钢疲劳寿命预测模型预测精度为88.5%.

在京昆高速公路雅安至西昌段泥巴山隧道场地区构造地质测绘中发现了新的地质构造现象，为论证泥巴山断裂带性质和新构造现象的区域地质构造意义，采用石英颗粒形态扫描、地质力学与岩体力学原理和数值模拟分析方法. 首先，阐述泥巴山隧道场地区的工程地质环境和新构造现象；然后，论述泥巴山断裂带边界断层和区域构造的活动性；其次，对新构造现象的区域地质构造意义进行探讨；最后，利用数值模拟分析论证新构造现象的存在性和区域构造新格架证据的合理性. 结果表明：泥巴山断裂带具有明显的新构造活动特征；新构造变形现象所属的泥巴山断裂带与川西“Y”字形活动构造带中的鲜水河活动断裂带有成因上的同根性，是鲜水河断裂带的东南延伸部分；泥巴山断裂带及其东南延伸断裂（峨边—马边—雷波段）与川西“Y”字形活动构造带构成了原生性的类“X”形构造模式，并具有孕育中强震活动的条件.

复杂山区桥址区地形模型过渡段曲线直接影响到风洞实验或数值模拟结果的精确性，为探究桥址区地形模型边界过渡段所采用线型的合理形式，基于设置过渡段的2种思路提出构造过渡段线型的基本原则；采用数值模拟方式对比研究3类典型过渡段线型在均匀来流流经时沿程气流分离特性、平均风速剖面、风攻角剖面及湍流动能沿程分布；分析过渡段斜率变化对流场的影响规律. 研究结果表明：平方正弦曲线在气流分离特性终同位置最大剪应力差为3.77 × 10⁻³ Pa，风特性过渡性能上同高度最大风速差0.09 m/s，最大湍流动能差1.46 × 10⁻³ J，均优于其他线型，为桥址区地形模型过渡段线型选取提供了重要参考.

为保证复杂空间网格结构的施工安全性，对其进行施工过程优化分析与监测研究. 以某大矢跨比单层开口球面网壳结构为例，对该复杂异形结构进行施工全过程的有限元模拟，通过变化支座边界条件、肋杆轴线形状和临时支撑胎架支承方式建立不同的有限元分析模型，探讨其关键构件应力与结构位移的变化情况，以对施工过程进行优化分析；在此基础上，采用有临时支撑胎架的弧形杆模型作为最终计算模型进行施工模拟，并将卸载前后的计算结果与现场监测数据进行对比分析，以验证施工过程模拟结果的准确性；进一步对临时支撑胎架的失效敏感性进行研究，以避免出现结构安全问题. 结果表明：有限元分析模型与实际结构较为相符，卸载前后各测点的应力变化较小，最大拉、压应力变化量分别为10.61 MPa和−5.67 MPa，该大矢跨比异形球面网壳结构在施工过程中处于可控状态；某一支撑胎架失效对其周边相邻区域的杆件应力、结构位移有较大影响，其中杆件应力最大变化为28 MPa，竖向位移最大变化为13 mm，因此，施工过程中应确保支撑胎架的可靠性.

车轮多边形磨耗会恶化轨道车辆振动环境，导致结构部件的共振疲劳失效，严重威胁行车安全. 为研究地铁车辆车轮多边形磨耗的形成机理，开展线路动态跟踪试验研究，建立车轨垂向耦合有限元模型和动力学模型，并进行轮轨长期磨耗迭代仿真分析. 研究结果表明：实测车辆发生了明显的7～9阶的车轮多边形磨耗，导致车辆出现50～70 Hz的强迫振动，频率与轮轨系统耦合振动P₂力频率接近；通过车轮磨耗迭代仿真分析，确定了钢轨周期性接头焊缝不平顺引起的轮轨系统P₂力共振是导致车轮7～9阶多边形磨耗的根本原因；对钢弹簧浮置板道床和梯形轨枕道床而言，长期轮轨P₂力作用会分别引起8阶和15阶车轮多边形磨耗.

城市轨道交通的发展对缓解城市交通拥堵问题有着重要作用，而其再生制动能量利用技术也备受关注. 目前，逆变式再生制动能量利用技术包括回馈电路拓扑结构、车-网电压关系和回馈装置优化；其余再生制动能量利用技术包括超级电容储能、飞轮储能、电池储能在内的各类储能式. 系统而全面地回顾了基于逆变回馈和储能回馈的城市轨道交通再生制动能量利用技术，指出技术发展过程中的特征、趋势以及关键研究问题，包括提升储能密度、系统稳定性与装置寿命，为该领域的进一步探索和商业化发展提供指导. 同时对城市轨道交通再生制动能量利用技术的研究趋势进行分析，未来研究方向可聚焦于系统拓扑优化、储能容量、系统稳定性、使用寿命及技术经济分析等方面.

列车轮对的特征值与转速密切相关，进行轮对故障定量分析时需要采集某转速下一定长度的信号，而实际工作于变速工况的系统难以方便获得该信号，为了满足定量分析的要求，本文提出一种不需要转速计的信号重构方法，该方法利用升降速工况下的短信号片段拼接成指定转速下的定速信号. 首先，采用STFT（short-time Fourier transform）峰值搜索方法获取转速曲线并提取通过指定转速的多个信号片段；其次，将信号片段转换成角域信号并通过互功率谱密度确定信号间的相位差，根据相位差和前信号的长度，得到信号间的拼接位置，并采用插值和融合技术保证拼接信号的连续性；最后，将拼接得到的角域信号恢复成时域信号. 经与轮对结构相似的转子实验台实验验证：某裂纹轴在升降速过程中,使用本方法获得的各转速拼接信号频谱和实验获得的定速信号频谱高度接近，其中15.0 Hz拼接信号与定速信号的1x、3x值的相对误差仅为0.9%、1.0%，将待拼接信号加入噪声且缩短到1.5个周期后，拼接相位误差不超过10°.

为研究高速电磁阀内部的能量分布及能量参数与动态响应之间的耦合关系，对高速电磁阀性能进行优化，首先，基于有限元法建立高速电磁阀动态模型并通过实验数据验证模型的准确性；其次，利用D最优实验设计方法和最小二乘法，构建以能量参数为因素的电磁阀动态响应特性响应面预测模型；最后，使用元效应分析法开展了高速电磁阀动态响应显著能量参数及参数交互作用的仿真分析. 研究结果表明：单参数中涡流能量E₁是影响高速电磁阀开启响应时间T_o的较敏感参数，T_o随着E₁的增加相应地增加了约25%，涡流能量阻尼能量E₁E₃和涡流能量焦耳能量E₁E₄之间的交互是影响T_o的高敏感参数，涡流能量焦耳能量E₁E₄之间的交互是影响关闭响应时间T_c的高敏感参数；交互参数中起主导作用的因素会随取值范围而改变.