作为目标检测、行为识别、视觉关系检测的交叉学科，人物交互（human-object interaction，HOI）检测旨在识别特定应用场景下人与物体的相互关系. 本文对基于图像的人物交互检测研究成果进行了系统总结及论述. 首先，从交互关系建模的原理出发，把人物交互检测方法分为基于全局实例和基于局部实例两类，并对代表性方法进行了详细阐述和分析；进而，根据所采用视觉特征的差异将基于全局实例的方法进行细分，包括融合空间位置信息、融合外观信息与融合人体姿态信息；然后，讨论了零样本学习、弱监督学习以及Transformer模型在人物交互检测中的应用；最后，从交互类别、视觉干扰以及运动视角三方面出发，总结了人物交互检测面临的挑战，并指出领域泛化、实时检测和端到端网络是未来发展的趋势.

人流量统计对智能安防等领域具有重要研究价值. 针对视频监控系统中人流量统计准确率较低的问题，提出一种顾及小目标特征的视频人流量智能统计方法，重点研究用于小目标检测的Faster R-CNN （Faster region-convolutional neural network）改进算法、运动目标关联匹配以及双向人流量智能统计等关键技术，根据人头目标的小尺度特点对Faster R-CNN网络结构进行适应性改进，利用图像浅层特征提高网络对于小目标的特征提取能力，通过基于轨迹预测的跟踪算法实现运动目标的实时追踪，同时设计双向人流量智能统计算法，以实现人流量高准确率统计；为证明方法的有效性，在密集程度不同的场景中进行了测试. 测试结果表明：改进的目标检测算法相较于原始算法，在Brainwash测试集和Pets2009基准数据集上的平均准确率分别提高了7.31%、10.71%，视频人流量智能统计方法在多种场景下的综合评价指标F值均能达到90.00%以上，相较于SSD-Sort算法和Yolov3-DeepSort算法，其F值提高了1.14% ~ 3.04%.

为延长多堆燃料电池系统（multi-stack fuel cell system，MFCS）使用寿命，保证运行过程中各电堆总体退化性能逐渐趋于一致，针对大功率质子交换膜燃料电池（proton exchange membrane fuel cell, PEMFC）系统，提出了一种考虑电堆老化的MFCS自适应功率分配方法. 在MFCS运行过程中，由于燃料电池输出功率会随不同运行条件而动态变化，导致每个电堆老化程度通常不一致，因此提出量化指标电压退化程度（voltage degradation degree，VDD）来表征燃料电池在运行过程中电堆的老化程度；还采用燃料电池半经验模型来模拟老化对电堆性能的影响；最后，通过RT-LAB搭建硬件在环（hardware-in-the-loop，HIL）测试平台，与原有的功率分配方法做比较. 结果表明：该方法能协调各燃料电池出力，减缓电堆老化速率；相较于平均功率分配方法和链式功率分配方法在MFCS的氢耗量上分别降低了13.59%和8.04%.

为减小多堆燃料电池系统 （multi-stack fuel cell system, MFCS）中单体燃料电池运行期间输出功率的大范围变化，提高MFCS平均效率，以保证各燃料电池长期稳定运行，针对大功率质子交换膜燃料电池 （proton exchange membrane fuel cell，PEMFC）系统，提出了一种基于遗忘因子递推最小二乘 （forgetting factor recursive least square，FFRLS）在线辨识地改进链式功率分配方法. 该方法利用FFRLS算法的实时在线辨识能力估算运行中的每个燃料电池最大效率范围 （maximum efficiency range，MER），并将其边界值作为约束参考值实时更新链式功率的限定区间；然后，依据负载需求功率变化和各燃料电池效率高低顺序分配各电堆出力；最后，在搭建的RT-LAB半实物平台上进行试验分析. 试验结果表明：与平均功率分配和传统链式功率分配方法相比，本文所提方法对MFCS效率分别提高了0.93%和1.95%.

交直流双制式牵引供电系统中机车过分相前、后工作于不同供电制式，造成了牵引回流特性的差异，影响不同区段钢轨复合电位分布. 采用CDEGS软件建立了交直流双制式牵引供电系统仿真模型，并验证模型正确性和有效性. 计及交流区段和直流区段之间牵引回流的相互干扰，提出了适用于交直流双制式牵引供电系统的钢轨复合电位限值，研究了影响钢轨复合电位分布的主要因素及其敏感度. 结果表明：当无电区不设置钢轨绝缘节时，无电区段长度增大则交直流区段牵引回流的相互干扰程度降低，导致无电区钢轨复合电位减小；土壤电阻率增大则交直流区段牵引回流的相互干扰程度增强，导致无电区段钢轨复合电位增大；直流区段过渡电阻越大，则直流区段钢轨复合电位越高. 交直流区段之间的无电区设置绝缘节能够改变回流结构，避免钢轨复合电位超标，以国内首条双制式线路为例，设置绝缘节后可以使钢轨复合电位直流分量从103.92 V降至60.20 V，保障了人身安全.

探明油纸绝缘在不同液压条件下的放电特性，既可以完善油纸绝缘设备的运检策略，也可以为油纸绝缘设备小型轻量化提供参考. 为此，在自行设计的密闭无局放容器中，对柱板油纸绝缘模型进行不同液压条件下（0.01 ~ 0.60 MPa）的沿面放电试验. 测量了不同液压下油纸绝缘柱板沿面放电发展过程中的放电表征参量，记录了从起始放电到击穿过程中的多个局部放电参数，拍摄了放电过程中白斑和气体现象；根据前人的研究结果，结合不同液压下气体的溶解和压缩规律，推导出了压强增加对油纸绝缘中的气体缺陷具有抑制效应；通过不同液压下放电过程中的白斑和气泡现象，对推导结果进行了验证. 试验和推导结果共同表明：沿面放电的起始放电电压和击穿电压均随压强的上升而增加；在同一电压等级下，最大放电量、平均放电量、放电重复率和放电功率均随压强的上升而减小.

传统交通行为模型缺乏对个体异质性的考虑，导致其对真实选择行为的解释可能存在差距. 为了研究个体异质性对出行选择行为的影响，首先，分别构建了基于混合logit的选择模型以及基于潜在类别条件logit的选择模型；其次，使用正交设计法生成意愿调查问卷，在成都市开展新能源汽车分时租赁的出行选择实证调查；最后，利用极大似然模拟，采用Halton序列抽样对混合logit模型进行标定；采用回归分析对潜在类别条件logit模型进行求解. 结果表明：步行时间、候车时间、车内时间以及出行费用是影响出行方式选择的关键因素，两种模型均反映出个体异质性对出行者选择行为有着显著影响；潜在类别条件logit模型的拟合优度为0.143，优于混合logit模型的0.139，前者命中率为77.85%，也高于后者的61.28%；潜在类别条件logit模型将出行者划分为3个类别，区分度为0.908 4；类别1群体对出行费用最为敏感，对候车时间不敏感；类别2群体对步行时间和候车时间更加敏感，对费用敏感程度较低；类别3群体对时间和费用的敏感程度介于类别1和类别2之间.

为了提高网联环境无信号交叉口自动驾驶车辆的行车安全与通行效率问题，首先，建立无信号交叉口的行车安全场模型，构建包括车辆动力性能、制动性能以及通行交叉口所有车辆行车风险的目标函数，并设定相应的约束条件；然后，采用模型预测控制方法优化驶向交叉口车辆的行车策略；最后，基于VISSIM、MATLAB和NS3构建联合仿真试验平台，分别以车辆碰撞冲突类型、行车风险改善和道路拥堵程度验证并分析算法性能. 试验结果表明：在车流量和流量容积比大于1.0时，相比于传统的感应控制系统，本文提出的算法在延误时间、行程时间、冲突数目和通行能力的收益率分别大于90%、10%、10%和5%；在通信延迟低于100 ms，数据丢包在35%内，仍能够保证交叉口内车辆的通行效率.

为研究车联网环境下异质交通流的演变规律，基于改进的NaSch模型，针对智能网联化程度的前期、中期和后期分别进行仿真实验，得到交通流基本图，并分析通行能力与网联车渗透率的内在联系；其次，通过马尔可夫链证明了网联车形成的有序排列能提高道路通行能力，随机仿真实验验证了理论推导的正确性；最后，引入考虑车辆排列方式的相对熵，从而定量描述异质车流的有序性，阐明了智能网联车辆（connected and autonomous vehicle，CAV）改善交通状况的本质原因. 研究结果表明：随着智能网联车渗透率的增加，通行能力增加，在智能网联化前期，渗透率的增加对通行能力提升较小，最高仅提升23.5%，中、后期通行能力最高能提升125.0%；在一定交通密度下，CAV渗透率与流量呈现正相关，相对熵与流量呈现负相关；智能网联车处于分离态时相对熵较小，分离态对随机混合的通行能力的提升随着CAV渗透率的增加而降低.

为研究共享停车容量优化分配对用户出行选择的影响，建立了双层规划模型，上层模型根据停车管理平台总收益与步行费用最小确定共享停车用地的最优停车容量，下层建立共享停车、普通停车与乘坐公交出行的多用户均衡分配模型，用于描述共享停车用户出行方式的选择，通过共享停车选择概率实现上、下层模型之间的联系；设计了相继平均算法求解下层模型，并内嵌于差分进化算法，进而求解上层模型. 对常州市金坛区CBD区域的部分路网进行模拟测试. 研究表明：在不同共享停车容量分配下，停车管理平台收益随着容量的增加呈先递增后减少的趋势，而用户的出行费用随着共享停车容量的增加呈先减少后上升的趋势，说明合理地分配共享停车容量可以实现停车管理平台收益与共享停车需求之间的均衡.

为了以一种有效的方式反映客观环境的复杂性和备选方案工程特性值的分布特征，首先，结合产品规划质量屋（product planning house of quality，PPHoQ）的相关理论，客户代表使用区间型语言短语表征顾客需求的重要性，进而集结顾客需求与工程特性的关联度以及工程特性的自相关度，得到各项工程特性的重要度；其次，通过对备选方案工程特性目标值分布与最优值的差距分析，计算各个备选方案工程特性差距的总体分布期望值；进一步地，引入随机占优度的思想，构建备选方案两两比较的占优度矩阵；最后，依据工程特性的重要度、占优度矩阵和赋值优先关系矩阵，确定各个备选方案的综合评估指数. 将本文方法应用于某颚式破碎机的设计，项目团队确定了该产品的5项顾客需求和5项工程特性，通过基于产品规划质量屋和随机变量的优选方法对拟定的备选方案进行了选择，最终结果验证了所提方法的可行性.

为研究高速列车运行过程中传动系的振动情况及可靠性，对CRH3型高速列车传动系关键部件的振动加速度数据进行实车采集，采用核密度估计（KDE）法对采集数据统计处理，得出各关键部件在各方向上振动响应的概率密度函数近似曲线，据此对传动系的关键部件进行振动评价；通过MATLAB计算各关键部件振动加速度的最优置信区间；对传动系及传动系的关键部件定义“安全”和“故障”两种状态，建立关键部件的威布尔比例失效率模型及传动系的Markov状态转移模型，以传动系当前状态为初始状态，基于实时故障率及维修率分析传动系可靠性的变化. 研究结果表明：传动系中轴箱轴承、齿轮箱以及电机轴承的垂向振动最强，振动加速度集中分布在25倍、20倍、10倍重力加速度范围内，概率99.75%的均方差值分别在20.5026倍、17.6712倍、11.4693倍重力加速度内；计算得到各关键部件振动加速度概率为99.75%的最优置信区间，为系统的振动监测阈值优化及故障评估提供参考；故障率及维修率是影响传动系统状态概率的关键因素，当故障率增加30%时，系统的状态概率约下降10%，当维修率由0.05提升至0.10时，可使系统的可靠性提高20%.

为促进生物质能源应用，减轻国家对于化石能源的依赖，以某船用增压柴油机为研究对象，将其改造为相继增压系统柴油机，进行掺混生物柴油燃烧试验，在推进特性25%负荷试验时，生物柴油设置5% ~ 25%共5组配比，研究不同生物柴油配比对柴油机动力性、经济性及排放性的影响. 研究结果表明：在25%负荷时，掺混生物柴油燃烧与纯柴油燃烧相比，相继增压柴油机的动力性下降约6.5%，燃油消耗率增长约9.2%，NO_x排放量降低约9.8%，SOOT排放量降低约76.7%；相继增压柴油机掺混生物柴油燃烧时，其动力性及排放性均优于原机；在25%负荷时生物柴油最佳掺混率为25%，随着生物柴油配比增加其动力性与经济性下降较快，NO_x排放升高，掺混率不宜过高；改造为相继增压船用柴油机后，在一定程度上弥补了掺混生物柴油燃烧带来的不足.

针对曲线纤维变刚度复合材料层合板在高速列车壁板结构轻量化设计中的广阔应用前景，研究了弹性、黏弹性变刚度复合壁板在亚音速流场中的气动弹性稳定性问题. 首先，基于Mindlin厚板理论和势流流动理论分别描述壁板结构变形和亚音速气动力，根据虚功原理和有限元法建立了曲线纤维变刚度复合材料弹性/黏弹性壁板的气动弹性稳定性分析模型，进而采用复模态理论求解复合材料变刚度壁板发散临界速度；在验证方法正确性和收敛性的基础上，研究了壁板关键参数等对复合变刚度壁板发散失稳特性的影响规律. 研究结果表明：与直线纤维壁板相比，通过调整曲线纤维路径可以实现壁板的发散临界速度50%左右的提升，有效增强壁板气动弹性稳定性.

为在重载钢轨打磨廓形优化设计中最小化钢轨打磨量，建立了打磨量的钢轨廓形对齐及计算方法，设计以轮轨磨耗指数、轮轨接触应力以及钢轨打磨量为优化子目标的综合优化评价模型，并对不同优化策略的优化结果进行了分析. 首先，通过矩阵旋转变换、曲线拟合及样条插值等理论建立钢轨廓形自动对齐算法，并计算目标廓形打磨量；其次，考虑轮轨磨耗指数、接触应力以及钢轨打磨量，建立综合优化目标函数，采用遗传算法并联合车辆轨道动力学仿真模型求解优化钢轨打磨廓形；最后，运用所建立的钢轨廓形优化设计模型计算分析不同优化策略的设计结果. 研究结果表明：同时考虑轮轨磨耗、轮轨接触应力和钢轨打磨量，优化后曲线外、内轨廓形平均磨耗指数相比初始廓形下降68.9%，内轨接触应力下降39.1%，打磨量下降21.8%，优化效果最佳；只考虑轮轨磨耗和接触应力时，优化后曲线外轨廓形磨耗指数和内轨接触应力下降较为明显，但打磨量下降速率相对较慢，仅为11.3%；只考虑打磨量时，优化后钢轨廓形打磨量下降最快，为24.4%，但轮轨接触应力显著变大.

现有滚珠丝杠副退化状态评估方法通常假设已有充足且带标签的数据集，但实际工程应用中故障成本过高、获取标签难度过大，难以在特定工况下获得大量带标签数据集. 针对上述问题，提出一种基于多尺度对抗域对抗学习的智能化状态评估方法，结合注意力卷积神经网络模块和域对抗学习模块，利用不同工况下采集的传感器信号建立深度学习模型，从而自适应地学习域不变特征并实现高效的知识复用和特征迁移；利用多工况下采集的滚珠丝杠副退化信号构建试验数据集来验证方法的有效性. 研究结果表明：本文方法在6个标签缺失跨工况条件下的滚珠丝杠副退化状态识别子任务中均取得了高于89.02%的识别准确率；能够充分迁移带标签数据的关键特征，实现了标签样本缺失条件下目标工况退化状态识别.

为了研究复杂阶梯状扬矿管在采矿船升沉运动和海流作用下的纵向振动特性，利用连续弹性杆振动理论，对5 000 m长扬矿管纵向振动性能进行分析. 首先，根据达朗贝尔原理建立扬矿管纵向振动数学模型，采用分离变量法推导管道固有频率方程；然后，进行振型的质量归一化处理；最后，利用ABAQUS软件建立扬矿管有限元模型，对管道的纵向动态响应进行研究. 研究结果表明：扬矿管的一阶纵向共振频率处于矿区海浪能量集中的频带内，随着中间矿仓质量的增加扬矿管固有频率减小，中间矿仓质量对高阶固有频率的影响更加明显；随着海浪频率的增加，纵向振幅、轴向力和轴向应力先增大后减小，并在一阶固有频率时达到峰值，其峰值分别发生在扬矿管5 000、0、1 000 m处；随着采矿船升沉幅值的增加，扬矿管的动态响应逐渐增大，当升沉幅值大于1.5 m时，扬矿管动态响应的增长速度变缓；扬矿管发生一阶纵向共振时，振动位移和轴向力先增大后作等幅稳态振荡；随着海水深度的增加，沿管长方向的振动幅值逐渐增大，振动平衡位置发生下移，振动响应时间发生延迟，同时轴向力和轴向应力逐渐减小，且轴向应力在每两级阶梯管间急剧变大.

因车体坐标系统和手机坐标系统存在角度偏差，为使手机检测数据真实反映车体振动加速度，提出针对手机姿态误差的系统性矫正方法. 该方法以重力方向为基准矫正手机垂向加速度，借助车体横、纵向加速度的正交性矫正手机水平向加速度，并基于极大似然估计原理评估角度偏差，保证手机姿态矫正的可靠性. 结合现场测试结果表明：两部智能手机检测数据经姿态误差矫正得到以重力方向为基准的垂向角度修正值分别为0.008° 和0.007°，两者水平夹角为29.75°，与试验放置夹角30.00° 偏差0.25°；智能手机与高精度传感器检测的车体加速度在时域和频域的幅值、主频均一致.

长期处于水环境中的双块式无砟轨道内部存在不均匀的湿度场，而湿度会对轨道结构的力学性能产生一定的影响. 为研究水环境中双块式无砟轨道内部不同湿度状态下混凝土宏观力学性能，结合水环境中双块式无砟轨道的湿度分布情况，建立了混凝土基质纳观组分（C-S-H）分子动力学模型，对混凝土基质展开多尺度计算，并进行两级均匀化分析. 结果表明：水环境中的双块式无砟轨道结构表层湿度的梯级分化明显，轨道内部的湿度差最高可达38.41%；混凝土的弹性模量和泊松比随饱和度的增加而增大；混凝土饱和度由0增加到100.00%时，支承层、道床板及轨枕混凝土弹性模量的增幅分别可达35.0%、19.5%、16.2%.

为了科学测试与评价浮置板轨道减振垫刚度，为浮置板轨道静动力学特性分析提供准确的计算参数，通过有限元仿真计算减振垫测试样品的荷载施加范围，应用配备温度箱的力学试验机并结合温频等效原理测试了减振垫静刚度以及5.0、10.0、20.0、30.0 Hz频率下的动刚度；在得到减振垫准确力学参数的基础上，对比分析了采用传统4.0 Hz参数与真实频变参数对浮置板轨道固有频率以及导纳特性的影响. 研究结果表明：浮置板轨道变形、静力学分析以及底座板弯曲变形应分别采用3种不同荷载范围下的静刚度；浮置板轨道调谐频率，安全性以及减振效果应分别采用3种不同预压条件下的动刚度；无（有）车载条件下聚氨酯减振垫4.0 Hz参数得到的浮置板固有频率为27.0 Hz （15.5 Hz），而考虑频变刚度的真实固有频率为31.5 Hz （18.3 Hz）；采用4.0 Hz减振垫参数分析浮置板振动传递特性将会低估浮置板轨道固有频率，高估隔振频带及隔振效果；当采用浮置板轨道真实一阶固有频率对应的减振垫参数，其导纳计算结果与考虑减振垫真实频变特性基本一致.

为了研究矩形不锈钢管混凝土短柱轴压承载力性能，对7组不同截面尺寸的矩形不锈钢管混凝土短柱进行轴压试验，得到了不同试件的破坏模式、荷载-位移曲线、荷载-横向应变曲线、荷载-纵向应变曲线、荷载-长宽比曲线，分析了矩形截面长宽比对试件承载力的影响. 研究结果表明：矩形不锈钢管混凝土短柱在轴向压力作用下，其典型破坏模式为试件局部向外屈曲破坏；在相同长宽比的情况下，壁厚由4 mm增加到6 mm时，试件承载力增加25%~57%；在相同壁厚的情况下，长宽比由1增加到2，试件承载力减小22%~30%；将本文试验数据与国内外普通碳钢钢管混凝土柱的相关规范和标准的计算结果进行对比分析，发现不锈钢管混凝土短柱轴压承载力较相同截面的普通碳钢钢管混凝土短柱承载力平均高出14%；通过数值拟合得到了轴压承载力计算公式，该计算公式能较好地预测矩形不锈钢管混凝土短柱轴压承载力.

为准确预测波形钢腹板PC组合箱梁（PCCBGCSWs）在纯扭作用下的全过程受力行为，基于软化薄膜元理论提出了改进软化薄膜元模型（ISMMT）. 首先，对ISMMT的平衡、变形协调和材料本构方程以及通用求解程序进行了简要介绍；在此基础上，提出了当波形钢腹板、预应力及普通钢筋均处于弹性阶段时的简化求解程序框图，该简化程序仅有一层迭代循环；最后，完成了一根PCCBGCSWs试件的纯扭模型试验，通过试验得到了试件的扭矩-扭率曲线、波形钢腹板和混凝土翼缘板剪应变、预应力和普通钢筋应变等结果，将试验结果与ISMMT预测的理论结果进行了对比，同时将简化求解程序和通用求解程序的求解效率进行了比较. 结果表明： ISMMT不仅能准确预测PCCBGCSWs在纯扭作用下的全过程扭矩-扭率曲线，还能模拟各构件的应变发展历程，包括混凝土翼缘板、波形钢腹板、预应力和普通钢筋等；运用ISMMT预测本文模型梁的纯扭全过程受力行为时，若采用通用求解程序进行计算，所需的总迭代次数可高达7.9 × 10⁶次，采用简化求解程序最少为5次，最多也仅为193次，可极大提高求解效率；本文ISMMT为PCCBGCSWs的纯扭全过程分析提供了一种有效途径.

地铁车站洞口的混凝土环梁与隧道管片之间一般通过螺栓连接，螺栓往往以预埋的方式锚入车站环梁内，并且与握裹它的混凝土之间存在粘结-滑移变形，这对环缝张开宽度和环梁结构损伤发展都可能产生影响，为进一步明确其中的机理及影响程度，参考既有的粘结-滑移本构模型，利用可细化分析粘结-滑移的有限元分析平台，在充分考虑材料非线性特征的基础上，针对3种不同型号螺栓，分别考虑锚固长度足够和不足两种情况，分析了螺栓在环梁内的粘结-滑移，以及环缝宽度增大的过程；通过量化分析粘结应力和螺栓应力沿螺栓长度的分布，揭示了粘结-滑移对环缝宽度发展的影响机制. 分析表明：采用粘结-滑移模型时，得到的螺栓连接刚度介于嵌固模型和弹簧模型之间，粘结-滑移变形对盾构管片和车站环梁之间环缝宽度的影响不可忽略；仅考虑受拉影响，即便在锚固长度足够的情况下，当螺栓接近屈服时，螺栓与环梁间的粘结-滑移变形在环缝张开宽度中占比最大可达30%，螺栓屈服后，这个滑移占比会随环缝扩展降至8%以下，受此影响，考虑粘结-滑移的螺栓抗拉刚度最低约为完全嵌固模型的1/3.

桥面输送机改变了边主梁的气动外形，为研究其涡振性能及抑振措施，开展了1.00∶20.00刚性节段模型自由悬挂风洞试验. 首先，研究了带输送机边主梁断面涡振性能，并测试了结构阻尼比对其的影响；其次，对比了有、无输送带边主梁的涡振性能；最后，采用风嘴、梁底稳定板、水平隔流板等气动措施对主梁断面涡振性能进行了优化研究. 结果表明：带输送机边主梁在规范要求的0°、±3° 风攻角下的涡振性能均较差，最大超出规范限值286%；桥面输送机降低了主梁的涡振稳定性，涡振响应峰值提高了44%；梁底安装稳定板有利于改善主梁的涡振性能，并且与梁底同高的稳定板制振效果随其数量的增加而更优，安装3道1.5 m下稳定板对主梁涡振抑制效果达93%；伸出梁底0.5 m的2.0 m高中央稳定板能完全抑制主梁涡振；风嘴对主梁的涡振性能影响较弱，但在一定范围内具有最优角度取值；梁底单独布置水平隔流板，涡振响应峰值降低17%；优化主梁截面采用风嘴 + 风嘴水平分流板 + 1 m宽水平隔流板，主梁涡振响应峰值降低92%，且远低于规范限值.

扁平箱梁因具有较优的颤振性能，已被应用于绝大多数大跨径桥梁. 为便于桥梁设计者在大跨度桥梁初步设计阶段快速评估扁平箱梁的颤振性能，提出了一种基于集成学习的深度神经网络模型，用于快速预测扁平箱梁颤振导数. 首先采用强迫振动风洞试验获取了15种典型扁平箱梁的颤振导数，结合自由振动风洞试验和二维颤振计算验证了颤振导数的准确性；基于风洞试验数据，构建了大小为525的颤振导数数据集，以此数据集为基础，对所提出的集成式深度神经网络开展了模型训练和性能测试. 计算结果表明：所提出的集成式深度神经网络模型仅依靠扁平箱梁的气动外形特征即可准确且快速地预测不同折算风速下的8个颤振导数，且仅利用本文60%的数据集进行训练即可获取较高精度的预测结果；对比传统的多项式回归模型和单一人工神经网络模型，本文所提出的集成式深度神经网络模型预测精度更高，可直接应用到桥梁初步设计阶段的气动选型和颤振计算中.

为使在高地温环境下通过水压致裂获得的应力更加真实地预测岩爆，提出在岩爆预测过程中应考虑地温梯度孕育的岩体热应力. 结合弹性理论获得了在高地温环境下水压致裂的理论应力解；基于此理论应力解对圆形隧道进行了岩爆预测；应用岩体热应力公式对桑珠岭隧址区的岩爆进行了预测. 研究结果表明：在高地温环境下，恒定压力和水平主应力会增加约一倍的岩体热应力，裂隙重开压力会增加约两倍的岩体热应力，垂直应力不变；如果在高地温环境下直接采用水压致裂测得的应力进行岩爆预测，当水平原位地应力大于竖向原位地应力时，得到的岩爆等级偏高，当水平原位地应力在重力应力和竖向原位地应力之间时，得到的岩爆预测位置与实际不一致，当水平原位地应力小于重力应力时，得到的岩爆等级偏低；桑珠岭隧址区的岩体热应力约为重力应力的61%，若不考虑此热应力进行岩爆预测会导致严重的错误.

为了研究降雨诱导基覆型边坡失稳特性，采用室内模型试验方法对基覆型边坡在暴雨作用下的失稳过程及机制进行了系统研究. 通过探讨降雨前后边坡内土体含水率和孔隙水压力在时间、空间上的变化特性，揭示降雨诱导的边坡失稳机制. 同时通过坡顶加载方法研究了雨后边坡承载力变化规律. 研究结果表明：随着降雨的发展，在坡脚处首先出现土体液化流动现象，随后出现土体局部脱落；随着降雨的持续进行，土体脱落破坏的范围逐渐增大，进而导致上方土体临空面加大，土体破坏后随即被雨水饱和软化而向下滑动，后方土体进一步被侵蚀，最终造成了一定深度和宽度的边坡破坏现象；边坡内土体含水率升高与孔隙水压力的增大是导致边坡失稳破坏的主要因素；降雨停止后，边坡可以承受的极限荷载先增大后减小，最后趋于稳定，而基覆型边坡在顶部静荷载作用下破坏模式呈现出整体和局部滑移模式.

软弱夹层对边坡的稳定性影响显著，目前设计中通常采用极限平衡法计算边坡的稳定性，其在求解中需要建立多个平衡方程. 为了分析含软弱夹层边坡的稳定性，首先，采用极限分析法建立了计算模型；其次，通过极限平衡法验证了求解的准确性；最后，分析了荷载、夹层形状、夹层强度等对稳定性的影响. 研究结果表明：边坡安全系数随着外荷载强度的增大而减小，其中，当加速度放大系数由1.0增大为1.6时，安全系数由1.20降为0.89；当外荷载频率越大时，边坡越易提前产生破坏；软弱夹层形状对边坡安全系数影响显著，特别是当其靠近坡顶与坡面时；安全系数随着软弱夹层摩擦角与黏聚力的减小而近似线性降低，其中，当黏聚力由9 kPa降为5 kPa时，安全系数降低约30%.