为解决跨断层结构输入地震动的问题，揭示其地震响应规律，基于断层物理模型并引入等效脉冲函数，构建考虑地震动空间变化特征的转换矩阵，提出一种高、低频叠加的混合模拟方法，实现断层两侧输入地震动的模拟。首先，依据建立的桥址场地断层模型，采用随机有限断层方法生成目标点位的高频地震动；再由走滑断层两侧地震动的脉冲效应和永久位移的特征，采用不同的等效脉冲模型分别模拟断层平行向和法向的低频脉冲分量，两者在截止频率处采用Butterworth滤波器进行高通和低通滤波，依据场地模型以及走滑断层两侧地震动的空间相干性，建立转换矩阵以模拟其空间变异性，最终将匹配滤波后的高、低频分量在时域叠加得到断层两侧的输入地震动。从时程、频谱以及结构响应三方面验证了模拟结果的合理性。以实际的跨断层悬索桥为研究对象，基于OpenSees建立全桥的三维有限元模型，采用模拟的断层两侧地震动进行动力时程分析。研究结果表明：桥梁跨断层的角度和位置，以及永久位移幅值对跨断层桥梁地震响应有显著影响，较大的残余内力和残余位移是造成跨断层桥梁破坏的重要原因。

在装配整体式剪力墙结构中，由于套筒灌浆连接的质量具有一定的随机性，势必影响结构的竖向连接性能和结构抗震性能。根据不同缺陷程度的套筒灌浆拉拔试验，建立了一套等效套筒灌浆缺陷连接承载力模型，并基于某实际工程结构，建立了装配整体式剪力墙结构有限元模型。通过考虑灌浆缺陷的随机性，赋予连接接头相应缺陷程度的力学连接性能，来反映套筒灌浆中可能存在的缺陷。通过非线性有限元分析并结合概率密度演化方法（probability density evolution method，PDEM）进行了结构随机非线性反应分析和可靠度评估。结果表明：在动力作用下，结构非线性与随机性具有明显的耦合效应；缺陷的随机性会随着时间的推移，逐渐放大对结构响应的影响；在不同的安全域内，结构的整体可靠度将存在较大的差异。

为研究带钢板暗支撑装配整体式混凝土剪力墙的抗震性能，设计制作1片双层带钢板暗支撑装配整体式混凝土剪力墙和1片双层带钢板暗支撑现浇混凝土剪力墙，其中装配整体式剪力墙内置钢板暗支撑在墙身与基础梁和上下墙身水平连接节点处采用双面角焊缝连接以适应施工时的安装尺寸冗余度要求。对试件进行低周反复加载试验，结果表明：采用双面角焊缝连接预制墙身内置钢板暗支撑可以适应较大的施工冗余度，并且保证暗支撑传力的可靠性；装配整体式剪力墙具有和现浇剪力墙等同的水平承载力、刚度退化水平和耗能能力；2个构件均为弯曲破坏，但装配整体式剪力墙在一层墙体后浇带与预制墙身接缝处也产生塑性铰。

装配式支吊架在工程中已大范围投入使用，却鲜有关于其抗震性能的研究。为研究装配式支吊架的破坏机理、抗震性能及其影响因素，开展了两类门型支吊架的低周往复荷载试验，分析抗震斜撑、抗震连接件以及节点连接形式等对其抗震性能的影响。结果表明：无斜撑试件易在直角连接件或槽钢底座连接处失效，带斜撑试件易在管箍连接处失效；节点依靠咬合作用进行连接的试件抗震性能较差，采用螺栓对穿连接的试件抗震性能较好；抗震斜撑能显著提高门型支吊架的抗震性能，带斜撑试件的弹性刚度、极限承载力、屈服承载力、强度退化系数、刚度退化情况及耗能能力均优于无斜撑试件；节点连接形式是影响无斜撑试件抗震性能的主要因素，抗震连接件性能是影响带斜撑试件抗震性能的主要因素。研究成果可为支吊架产品的标准制定、设计施工、质量检验及工程应用提供参考依据。

为适应超高层建筑以及现代工业化住宅建筑体系迅速发展的需要，提出了一种带钢筋桁架楼承板的新型钢板-混凝土组合（plate-reinforced composite，PRC）连梁。通过拟静力试验，分析了不考虑楼板作用、带普通钢筋混凝土（reinforced concrete，RC）楼板及带钢筋桁架楼承板PRC连梁的破坏形态、承载能力、变形能力和耗能能力等。在此基础上，采用ABAQUS软件分析在不同峰值荷载作用下钢筋桁架楼承板PRC连梁的混凝土、钢板和钢筋骨架的应力发展情况。研究结果表明：钢筋桁架楼承板的设置能显著提高小跨高比PRC连梁的受剪承载力、耗能能力和延性，设置楼板能显著提高连梁的峰值荷载，且带钢筋桁架楼承板对PRC连梁承载力的提升比带普通RC楼板更强，其连梁试件PRC-S3的正向峰值荷载比不带楼板连梁PRC-NS1和带普通RC楼板连梁PRC-S2分别提升了31%和18%，但带楼板连梁在梁板交界处产生通缝之后连梁的刚度退化较为严重；带钢筋桁架楼承板的PRC连梁具有优越的耗能能力，在连梁跨度范围内均出现了显著的对角压杆，主压杆及其衍生压杆共同构成桁架作用来承受剪力；楼承板桁架上下弦钢筋以及连梁纵筋均在连梁根部位置出现应力集中，且连梁试件PRC-S3破坏点对应的累积耗能是不带楼板试件PRC-NS1的1.39倍。

提出一种由预制混凝土剪力墙和钢制耗能连接组成的可恢复功能装配式剪力墙结构（Recoverable precast shear wall with steel energy-dissipator，RPSW-SE），对其进行低周往复荷载试验，对比该装配式剪力墙与现浇混凝土剪力墙的破坏过程、抗剪承载力、滞回性能和性能退化特征等。在第一次试验的基础上仅更换钢制耗能连接区中受损的钢制连接件进行受损试件的修复，再次进行低周往复加载试验，研究修复前后试件的滞回性能、抗剪承载力和耗能能力等抗震性能，分析该装配式剪力墙抗震性能的可恢复能力。研究结果表明：装配式剪力墙具有较好的整体性和抗剪性能，试件滞回曲线较为饱满，钢制耗能连接区先于混凝土墙体发生屈服并进行耗能，提高了结构的变形能力和耗能能力；改善了剪力墙的应力分布和损伤演变，试件的失效破坏由剪切连接板开缝处的小钢柱断裂引起，混凝土墙体中无明显塑性损伤；剪力墙中90.7%以上的耗能集中在钢制耗能连接区中，实现了损伤和耗能可控；受损试件修复后各项性能指标与原试件相近，说明钢制耗能连接装配式剪力墙具有较好的可恢复功能。

钢柱-钢板剪力墙（steel column-steel plate shear wall，SC-SPSW）是利用钢连梁连接钢板剪力墙和两侧钢柱形成的耦合结构体系。该体系可以充分发挥钢板剪力墙、钢连梁和钢柱之间的耦合作用，改善传统钢板剪力墙的缺点，具有良好的抗震性能。采用基于能量平衡的塑性设计理念，并结合相关规范推导出SC-SPSW体系的设计方法。利用SAP2000软件建立了12个不同高度、不同耦连比（coupling ratios，CR）的SC-SPSW算例，并对其进行了拟静力分析和动力时程分析，研究结构的屈服机制以及耦连比对结构受力性能的影响。研究表明，应用该设计方法的结构算例能够满足预期的理想屈服机制，具有良好的抗震性能，并对不同高度的SC-SPSW体系的CR选择提出了建议。

德胜门箭楼古建筑群在历经千百年的沧桑后，结构和构件存在不同程度和不同类型的损伤。通过对箭楼建筑群进行残损调研，归纳其残损特征，统计各残损类型的数量、比例和分布情况，分析对应残损的成因，得到了德胜门箭楼的典型残损特征。为探究典型残损特征对结构受力性能的影响，建立了完好一榀框架和拔榫状态下一榀框架数值模型，对比分析了节点拔榫对木构架受力性能的影响。研究结果表明：德胜门箭楼木构架的残损主要集中在柱网层和梁架层。柱网层的残损主要表现为开裂及倾斜。梁架层的典型残损主要包括榫卯节点拔榫和木梁横纹开裂；透榫节点弯矩-转角曲线具有明显的不对称性，透榫节点的破坏特征为榫头变截面处的横纹撕裂破坏；当一榀框架处于小拔榫状态下，拔榫量对一榀框架的抗弯承载力无明显影响。当拔榫量增加到一定程度时，一榀框架的抗弯承载力出现跳跃式下降，正向峰值承载力相对负向的下降明显，正向下降率处于16%~18%，负向下降率处于9%~15%。研究结果可为传统木结构建筑的安全现状和保护修缮提供重要参考。

叩诊法是指利用力锤敲击待测结构振动发声，通过声音特征诊断结构有无异常的一种检测方法。基于叩诊法的螺栓松动检测是近年来的研究热点之一。现有研究多关注单螺栓松动问题，而工程中常采用多螺栓连接方式，因此现有的研究方法无法满足工程多螺栓松动检测需求。以一单排多螺栓钢结构梁柱节点为研究对象，提出了一种基于叩诊法的多螺栓松动快速检测方法。首先通过短时傅里叶变换和二值化处理提取节点中各螺栓的叩诊声音特征向量，再计算各螺栓松动工况与基准工况特征向量间的欧式距离以量化松动特征。结合所有螺栓松动特征值构造标准化松动指标衡量节点松动程度后，对比各螺栓松动特征值与其基准值的差异性大小识别松动螺栓。研究结果表明，研究方法可快速准确地识别多螺栓节点中的松动螺栓，进一步提升叩诊检测方法在工程中的应用潜力。

振动台试验是研究大型结构复杂动力特性和地震响应的有效手段，由于振动台尺寸和载重的限制，合理设计缩尺模型结构是振动台试验成功的关键。基于量纲相似法及弹性相似律，取1∶20的几何相似比，以某空间异形拱桥为原型，开展了其关键参数动力缩尺模型设计。首先，通过有限元数值分析，分析了动力作用下原桥模型与缩尺桥模型的动力特性、关键部位内力与位移等响应，以验证缩尺模型的合理性；并在选取合理地震动作用下，开展了结构时程响应分析。研究结果表明：缩尺模型桥与原型桥前10阶模态完全吻合且频率误差小于7%，关键截面内力、位移和加速度等响应误差未超过10%，缩尺模型桥可较好地反映原桥动力特性和响应特点。研究成果可为空间异形拱桥振动台抗震设计提供技术支撑并为同类桥梁振动台试验提供参考。

混凝土坝的动力响应随着混凝土龄期的增加、性能的退化会发生显著变化，而加高重力坝还受到新老混凝土材料差异的影响。为研究重力坝运行期材料老化和加高重力坝新老混凝土性能差异对地震作用下动力响应特性的影响，以加高的丹江口重力坝为例，利用ABAQUS有限元分析软件进行地震动力响应分析。同时，对比加高重力坝、拆除重建重力坝（即材料全新工况）以及按加高高度建造重力坝（即材料全老工况）3种工况下的地震响应情况，分析加高重力坝在地震动力下随着混凝土材料性能老化的坝顶位移、关键点应力和塑性损伤的响应。研究结果表明：随着混凝土材料老化程度增加，加高重力坝坝体的动力响应总体优于材料全老工况，同时劣于材料全新工况；其中坝体损伤呈经老坝折坡处后向新老混凝土结合面向下延伸的趋势。加高重力坝可适应结构变化后的受力和变形，同时兼具损伤破坏指标低、抗滑稳定性系数高的特点，坝体综合抗震性能得到提高。

重力坝所采用的大体积混凝土受到其固有特性、浇筑时的施工质量等影响容易导致强度的不均匀性。在目前的混凝土坝抗震分析中，一般将混凝土看成是一种强度分布均匀的材料，对于强度的不均匀性对大坝动力损伤的影响研究不多。基于混凝土塑性损伤理论及Weibull概率分布模型，采用Python语言对ABAQUS进行二次开发。在考虑混凝土塑性损伤的前提下，研究了混凝土强度随机不均匀分布对重力坝坝体和基岩损伤的影响。在计算中综合考虑了坝体和基岩的动力损伤、大坝与库水相互作用、无限地基辐射阻尼等，对比分析了坝体和基岩整体在各个不均匀度下震后损伤区域分布、坝体损伤面积比和损伤耗散能等动力响应，揭示了混凝土强度不均匀程度对大坝及基岩地震损伤的影响规律，研究结果可为重力坝相关的设计和施工提供参考。

曲线钢-混组合箱梁桥已经建设较多，在设计中因对其车桥耦合振动认识有限，相关支座反力因弯扭耦合效应引起的变化情况等尚未很好解决。基于ABAQUS有限元软件，利用傅里叶级数描述车辆平、竖曲线运动，实现了曲线梁桥车桥耦合振动的数值分析，并基于既有试验和理论成果验证了方法的准确性。以某4跨曲线钢-混组合箱梁桥为例，分析了车辆在内、外侧车道以不同速度行驶及超高条件下对桥梁支座反力的影响。结果表明：当车辆沿着曲线梁桥内侧或外侧车道行驶时，另一侧箱梁的外支座会出现脱空的现象。车速对支座峰值反力的影响较小，但可以通过较低的车速减轻支座脱空。超高对支座反力的影响较小，车辆沿着内侧车道行驶时，缓解了外侧箱梁部分支座脱空；沿着外侧车道行驶时，加重了内侧箱梁支座脱空。

以坡地吊脚楼为研究对象，针对结构不等高嵌固的特点，分别设计了无隔震、基础隔震和第二层柱底隔震（层间隔震）这3种三维吊脚框架结构算例。开展算例模型的弹性反应谱分析和弹塑性动力时程分析，考察隔震支座布置形式对吊脚框架结构动力响应、破坏模式以及地震倒塌概率等抗震性能的影响规律。结果表明：将隔震技术运用于坡地吊脚框架结构中可以控制结构动力响应，为改善吊脚框架结构抗震性能提供了新途径；设置基础隔震可改善结构刚度分布的不均匀性，降低吊脚柱之间剪力差异，提高吊脚短柱安全储备，但不同标高处隔震支座的变形存在差异；与基础隔震相比，层间隔震对结构损伤控制的能力更优，层间隔震模型上部楼层变形更为均匀，地震倒塌概率更低，但在层间隔震结构设计中应考虑适当减小吊脚柱间侧向刚度的差异。

为降低核电厂内安全壳的竖向加速度，提出了一种双壳体空间减震结构，基于该结构的力学特性建立了简化三质点三自由度动力模型，进一步给出了结构响应传递函数并进行了参数分析，明确了结构质量比、阻尼比和频率比对结构竖向地震响应的影响规律，完成了双壳体空间减震结构的缩尺振动台动力试验。结果表明：双壳体空间减震结构可减小内安全壳的竖向加速度，减震率为12.23%~27.84%。双壳体空间减震结构的振动台试验响应结果与理论计算值吻合较好，验证了所提出的双壳体空间减震结构简化模型的准确性以及双壳体空间减震系统的有效性。

为实现地震时浮放文物的安全防护，对一种非线性准零刚度隔震系统进行动力分析。构建隔震系统的刚度模型与运动平衡方程，使用谐波平衡法与牛顿迭代联合法进行理论分析，并使用四阶龙格-库塔（Runge-Kutta，R-K）数值分析法对运动平衡方程在简谐激励和地震动激励作用下进行数值分析。结果表明：非线性准零刚度文物隔震系统在简谐激励作用下，在外激励频率为低频阶段时，系统的响应存在不稳定区域，提高系统的阻尼比和刚度都会降低系统的不稳定区域范围以及系统的振幅响应峰值，使其趋于线性隔震系统的特征；增加系统的阻尼比可以降低隔震系统的有效起始频率，但在隔震有效频带范围内增加系统的阻尼比会使系统的传递系数增大；增加弹簧刚度会增大隔震系统有效初始频率，但可以降低系统在低频阶段的振幅响应，但在隔震系统有效频带范围内会增大系统的传递系数。数值分析表明隔震系统在不稳定区域范围内只存在2个稳定解，系统的响应状态与系统初始状态相关；系统在实际地震动激励作用下能显著降低输入地震动的加速度响应；隔震系统的减震系数对于长周期成分较少的地震动输入峰值变化不敏感，但对于长周期成分较多的地震动输入峰值变化较为敏感，表明系统对于短周期地震动的隔震性能更好，与在简谐激励作用下的理论分析结果一致。

永磁体可对磁流变隔震支座提供一个初始磁场，设计一种利用永磁体和电磁线圈形成混合磁场功能的新型隔震支座，线圈产生的磁场调节永磁体的磁场以改变磁流变弹性体层的刚度，实现隔震支座的可变刚度性能。利用ANSYS Electronics软件对隔震支座进行仿真分析，模拟出不同电流强度下试验装置内部的磁感应强度、绘制其磁通量密度云图并计算其饱和点。制备羰基铁粉体积分数为23%的磁流变弹性体，研究隔震支座试验过程中励磁电流强度、剪切幅值及激振频率对其剪切性能的影响。结果表明：隔震支座的刚度随控制线圈电流增强而实时降低，实现磁流变弹性体隔震支座的变刚度特性；刚度软化条件下励磁电流强度、剪切幅值及激振频率对磁流变弹性体隔震支座等效刚度及等效阻尼具有显著影响。

2023年12月18日甘肃省临夏州积石山县发生了6.2级地震，地震导致青海省民和县中川乡金田村和草滩村发生特殊的流滑灾害，其规模之大、灾害之重在国内外实不多见。通过实地考察，得出了地震土壤液化是此次流滑灾害诱因的结论，且此次灾害是近70 a以来首次具有现场实证性质的液化流滑型地震灾害。调查分析结果表明：流滑区上游滑源区地下土壤液化触发了流滑，中游流通区特殊的水文地质条件加剧了流滑的发展；土壤液化潜在多区、多源特性，即中游流通区存在疑似液化区；流滑区地震动强度较大，初步估计地震动峰值加速度值为0.4（±0.1）g。调查分析结果可为认识此次液化流滑灾害提供科学依据。

地震震害调查显示，缓倾场地的液化侧向扩展是常见的地基失效形式。由于混凝土桩具有较高的竖向承载能力和抗剪能力，而碎石桩具有较高的渗透性，可有效降低周围场地的液化程度，因此，混凝土碎石复合桩能否作为有效应对缓倾场地液化侧向大变形的工程措施，其可行性值得深入研究。基于OpenSees有限元平台建立了可液化土-桩基础的数值模型，并验证了模型的有效性。在此基础上，研究了混凝土碎石复合桩对倾斜液化场地的加固效果。此外，讨论了混凝土芯桩面积占比、碎石壳厚度对倾斜液化场地动力响应的影响。结果表明：混凝土碎石复合桩抗侧移效果明显，可有效降低周围场地侧向位移和混凝土桩身弯矩。当桩体的混凝土芯占比约为20%、碎石面积占比80%时为最优设计方案。

为了提升Rayleigh波勘探成层结构力学参数的精细化水平，基于谱元法，构建了弹性层状半无限结构的Rayleigh波频散方程。针对半无限土基和“上软下硬”这2种规则成层结构，运用谱元法与快速矢量传递法对比计算了Rayleigh波多阶模态的频散曲线。结果表明：谱元法与解析法计算结果之间的相对误差在0.05%以下，具有较高的计算精度。在此基础上，进一步针对“上硬下软”的典型路面结构、含“软夹层”和含“硬夹层”的复杂成层结构，结合谱元法，推导了表面位移的计算方法，通过分解Rayleigh波各模态相速度对表面位移能量的贡献，建立了一种基于谱元法确定复杂成层结构中Rayleigh波多模态叠加耦合机理的半解析方法，此方法确定的Rayleigh各阶模态叠加耦合频散特征与速度-应力有限差分方法仿真结果之间具有很好的吻合度，表明基于谱元法计算Rayleigh波频散曲线并以此揭示成层结构中Rayleigh波模态叠加耦合机理是合理、可行的。

升降作业平台在野外工地、河滩等环境中高空作业时，其支腿底盘的明置基础与软土地基会发生动力相互作用，从而改变作业平台系统的动力特性。提出了考虑土与结构相互作用效应下的含3种不同惯容减振系统（SIS，SPIS-1，SPIS-2）的升降作业平台动力学模型，推导了作业平台在简谐激励下的振幅放大因子以及在随机激励下的响应均方值的解析表达式。利用遗传算法分别求解了位于中硬土、中软土以及软弱土3种地基表面的作业平台在H_∞和H₂优化准则下，惯容减振系统的最优设计刚度比和阻尼比。对最优状态下的各减振系统进行减振效果分析，结果表明：SPIS-2减振系统效果最佳，不仅最大程度地抑制了升降作业平台的共振效应，而且更有效地拓宽频带范围；SSI效应可以降低简谐激励下作业平台的位移振幅放大因子和随机激励下作业平台绝对位移的均方值；SSI效应对简谐激励和随机激励下惯容减振系统的最优设计参数影响很小，因此针对3种惯容减振系统位于不同地基表面下的最优设计参数拟合出经验公式，为升降作业平台的研发和减振设计奠定了理论基础。

为研究冻土影响下桩基础铁路重力式桥墩的地震破坏特征以及不同影响因素对季节性冻土区桩基础铁路重力式桥墩抗震性能的影响，首先通过拟静力模型试验研究了冻土影响下桩基础铁路重力式桥墩的地震破坏特征；其次建立了考虑冻土效应的桩基础桥墩有限元分析模型，采用数值模拟方法探讨了季节性冻土层厚度、剪跨比、轴压比和承台埋入深度4个参数对冻土区桩基础铁路桥墩抗震性能的影响。研究结果表明：在一定范围内季节性冻土层厚度的增加有利于提高桩基础铁路重力式桥墩的抗震性能，但当冻土层厚度超出这一范围再增加时，其对桩基础桥墩水平承载能力的影响会变弱，同时冻土层厚度的增加会加速桩-土-桥墩体系的破坏；剪跨比的增大和承台埋入深度的减少均会显著降低冻土影响下桩基础桥墩的抗震性能；轴压比的增大会提高桩基础桥墩的水平承载能力，但会加速桩基础桥墩峰值荷载的出现，同时也会加速桩-土-桥墩体系的破坏。