摘要:地震动模拟通常为地震记录缺乏地区的建筑物抗震设防提供参考，高频衰减因子κ是地震动模拟的重要参 数，控制着地震动傅氏谱高频下降的形状。本研究基于泸定6.8级地震记录，使用帕曾窗对原始记录的傅氏谱进行 平滑，选择傅氏谱上pH函数最小的频率区间作为高频衰减频段，能够准确识别高频衰减的起止频率，提高了计算的 稳定性。共计算了20个数据质量较高台站的水平向κ，并对κ分布趋势进行了分析，分析结果表明：随着帕曾窗窗 宽的增大，傅氏谱逐渐平滑，窗宽大于1 Hz则会与原始谱出现明显偏离；比较12个窗宽的帕曾窗对傅氏谱平滑的效 果，0.4 Hz窗宽最佳，可使曲线平滑且计算的κ误差小；κ分布有明显的方向性差异，在东西向κ随震中距增大而明显 增大，在南北向随PGA的增大而明显减小。

摘要:基于弹性地基梁理论建立了考虑竖井初衬与二次衬砌相互作用的地震响应力学模型，将竖井初衬和二次衬 砌简化为欧拉?伯努利梁，采用均布弹簧模拟竖井初衬与二次衬砌的法向相互作用，推导了水平地震作用下的竖井 振动微分控制方程。通过分布传递函数法实现了竖井初衬和二次衬砌水平地震响应的快速求解，并通过与有限元 模拟数值解进行对比，验证了本文解析解的正确性。应用该解析解表达式分别从地基刚度、二次衬砌刚度、竖井外 径和初衬与二次衬砌之间连接层刚度的角度出发，对竖井顶部峰值地震响应开展参数化分析，结果发现二次衬砌顶 部的峰值地震响应大于初衬顶部，随着地基刚度的增大，初衬与二次衬砌顶部峰值响应均减小；二次衬砌刚度增加 会导致二次衬砌顶部峰值响应明显增大；随着竖井外径的增大，初衬和二次衬砌顶部峰值响应均会明显增大；当弹 性连接层刚度增大时，初衬顶部峰值响应会略微增大，而二次衬砌顶部峰值响应会显著减小。

摘要:在对近断层原始地震加速度记录的处理中，如何保留真实的地面永久位移信息，是目前地震加速度记录基线 校正中需要解决的关键问题。本文在对现有近断层地震加速度基线校正方法的有效性及适用范围分析和讨论的基 础上，引入平滑斜坡位移函数模型，建立了能够合理表征近断层地震动永久位移的一种基线校正方法，并通过典型 近断层加速度记录的基线处理对该方法进行了校验。结果表明，本文建立的方法改善了位移函数模型与位移时程 之间的拟合精度，能减少主观参数选择对基线校正结果的影响，且校正后的地面永久位移与GPS同震位移吻合度 较高。本文建立的地震动基线校正方法不仅能够自动处理近断层地震动的基线漂移，且能合理表征由于滑冲效应 而产生的地面永久位移。

摘要:平面不规则建筑易扭转造成结构严重破坏，进行结构扭转效应分析和控制是这类结构设计的关键。对此，本 文开展了8度设防区的平面不规则多层框架模型仿真计算，建立了5个典型乙类建筑的平面L型四层框架隔震模 型，设置结构凸出分肢长度B和宽度W的比值分别为1∶1，1.5∶1，2∶1，2.5∶1和3∶1，分析了不同结构的动力特性和 地震响应，探讨了LRB刚度占比和隔震层刚心位置对结构扭转的影响，提出了结构扭转的有效控制方法。结果表 明：随着凸出分肢长宽比B/W比值的增大，结构X向扭转逐渐增大，Y向扭转逐渐减小。增大LRB刚度占比可减 小结构扭转效应，通过综合控制结构扭转和结构减震系数可得到合理的LRB刚度占比目标，建议了8度地震条件下 隔震层LRB刚度占比，同时隔震层刚心与上部结构刚心布置于上部结构质心两侧可抑制平面不规则结构上部结构 的扭转。

摘要:本文推导了由设置惯容系统的高层建筑结构组成的耗能体系随机地震动响应的简明封闭解，并探究了惯容 系统在建筑结构中的设置方案，提出了惯容系统耗能体系实用分析法。根据串联型惯容系统的力学构造图及在建 筑结构中的设置方案，建立了耗能体系耦合地震动方程。针对实际结构动力方程中阻尼和刚度参数不易求解的问 题，利用有限元技术和动力学原理获得了以实模态振动参数表示的无控结构动力方程的等效形式，并重构了串联型 惯容系统耗能体系的地震动方程。基于功率谱密度函数的二次式分解法推导出建筑结构相对于地面位移、层间位 移及惯容阻尼力等系列响应谱矩的简明封闭解。通过算例验证了所提简明封闭解的正确性；并研究了实模态振型 数对于系列响应0~2阶谱矩的影响和惯容系统设置楼层位置对高层建筑结构减震效果的影响。研究表明，在对多 自由度耗能结构进行响应分析时，采用无控结构自由振动分析时振型参与质量比累计达到100%所对应的实振型 个数可获得稳定的分析精度和计算效率；以减少无控结构层间位移作为串联型惯容系统在建筑结构中的布置策略 是可行的。本文可为复杂建筑结构设置串联型惯容系统的随机地震动响应分析提供参考。

摘要:为了实现结构震后快速恢复功能，基于可更换和附加耗能的思想，本文提出一种可恢复功能全螺栓梁柱节 点。通过设置T型耗能板解决全螺栓节点加载至大位移工况下节点耗能能力不足的缺点。研究T型耗能板耗能段 长度和长细比对可恢复功能全螺栓节点抗震性能的影响，完成了3个可恢复功能全螺栓节点和1个传统全焊接节点 的低周往复加载试验。试验结果表明：可恢复功能全螺栓节点的抗震性能优于传统的焊接节点；可恢复功能全螺栓 节点能够集中塑性和损伤，将塑性区转移至T型耗能板上，避免梁端焊接区断裂。本文给出了耗能段长度的下限取 值方法，当耗能段有足够的变形长度，且耗能段截面形状、尺寸保持不变时，长细比保守取为13.2，能够使节点具有 良好的承载力和延性，并充分发挥节点的抗震性能。

摘要:倾斜液化场地桩基的地震动力响应是岩土抗震工程领域关注的重要问题。本文依据振动台模型试验，基于 OpenSees软件平台建立了倾斜液化场地?群桩?结构相互作用二维整体化数值模型，模型中考虑了桩?土接触的非线 性以及土层的剪切局部化，并通过与振动台试验结果进行对比，验证了本文数值模拟方法的合理性和有效性。在此 基础上，建立了针对实际场地的典型倾斜液化场地?群桩?结构相互作用有限元模型，讨论了不同上覆土层参数对场 地及结构体系地震反应的影响。计算结果表明：随着上覆土层厚度的增大，饱和砂土层中的孔压比减小，土体的水 平残余位移减小，同时桩身位移以及桩基曲率均有所减小；上覆土层强度对桩基动力反应的影响更加显著；上覆土 层厚度的增加可以降低土层的液化程度并提高桩基的受力性能。

摘要:基于多孔介质理论和连续介质波动理论，研究了非饱和半空间自由边界上平面P1 波反射时，各类反射波的振 幅反射以及能量反射特性。利用Helmholtz分解定理和具体的自由边界条件，得到了由平面P1 波斜入射产生的4种 反射波（反射P1 波、反射P2 波、反射P3 波和反射S波）的振幅反射系数及能量反射系数的解析表达式，并通过数值算 例分析了入射角度以及饱和度、频率和孔隙率等物理参数对能量特性的影响规律。结果表明：各反射波的振幅反射 系数及能量反射系数不仅受到入射角的影响，同时也随着饱和度的改变而发生显著变化；入射波能量主要由反射P1 波和反射S波携带。

摘要:为降低某30 mm航炮连续射击时的身管振动和对飞行器的冲击，提出对武器身管产生动力偶和反后坐力、不 产生横向力的成对斜喷管振动控制方案。基于两相流理论，建立考虑身管侧向导气的武器内弹道模型，运用TVD? MacCormack差分格式进行了数值求解，获得了武器膛内流场和两喷管气动力随时间的变化曲线。进一步对航炮 连续射击过程进行动力学仿真，分析了成对斜喷管对炮口振动的影响。结果表明，两斜喷管气动力峰值发生时间相 差0.07 ms，且瞬态最大气动力差0.5%，具有较好的同步性；控制装置能在弹丸初速度基本不降低的情况下，使炮口 的横向振动线位移和线速度分别减小26.9%和44.3%，炮口振动响应降低较为明显；同时武器后坐冲量减小 17.93%，且不对飞行器产生横向力作用，武器对机身的冲击明显降低。该研究可为航炮成对斜喷管身管振动控制 装置的设计提供理论依据。

摘要:针对电机驱动海水泵振动有源控制的鲁棒性和稳定性问题，基于卡尔曼滤波（Kalman filter，KF）算法，提出一 种混合结构自适应振动有源控制策略。建立了系统状态预测方程、状态转移矩阵及测量矩阵等，搭建了混合结构自 适应振动有源控制系统模型。为提高算法的收敛性能，提出一种测量噪声协方差矩阵的在线更新策略。对多频激 励下的频率突变、幅值突变进行仿真，仿真结果表明，所提控制策略可有效减弱参考信号与振动源信号的强相关性； 实现了在高斯白噪声作为参考信号的前提下，振动有源控制仍然有效；鲁棒性、稳定性和控制效果均优于变步长 FxLMS算法。

摘要:平台在海洋环境下会产生复杂的多自由度运动响应，对与平台相连的立管响应尚缺乏系统研究。本文重点 针对以往研究中鲜有关注的平台多自由度运动作用下悬垂管涡激振动响应特性，开展水池模型试验研究，通过光纤 光栅应变片测量悬垂管的涡激振动应变信息。经过对试验结果的分析，可以发现：大KC数下最大振荡速度是影响 面外涡激振动响应主导频率的主要参数；小KC数下振动主导频率是顶部平台运动频率的两倍。通过对比平台三 自由度运动下悬垂管的试验和数值计算结果，发现此情形下涡激振动对悬垂管总体动力响应的影响不可忽略，可为 进一步研究计及平台运动影响的悬垂管涡激振动提供参考。

摘要:基于数字图像相关的振动位移测量方法因其环境适应性高、非接触全场测量等优势而被广泛应用于航空航 天结构的测试与监测中。然而，基于全场振动位移的损伤识别面临两方面难题：现有高空间分辨率模态分析方法计 算效率低；基于模态振型的无基线损伤定位方法损伤特征提取困难且抗噪性能差。为解决上述难题，本文分别提出 了一种基于核函数分解与联合主成分分析的频域模态分析方法和一种基于虚拟激励的大型板类结构损伤定位方 法。对全场振动测量数据进行奇异值分解，得到含有局部损伤特征的核函数及其系数，在此基础上使用联合主成分 分析改进的频域模态分析，获得高空间分辨率和高抗噪性的模态振型；将结构损伤引起的局部动态平衡方程扰动等 效为一个虚拟激励力，以实现对损伤位置的识别；根据损伤特征的局部邻近性和噪声特征的空间分布稀疏性，引入 层次聚类方法以优化损伤定位的精度；提出一种融合多模态信息的鲁棒损伤定位指标。数值和试验算例结果验证 了本文所提方法的准确性和有效性。

摘要:针对采用主动式干摩擦阻尼器对转子系统的振动进行主动控制的问题，提出了一种应用虚拟参考反馈整定 技术优化初参数的无模型自适应控制策略。利用二维干摩擦动力学模型分析了主动式干摩擦阻尼器转子系统的不 平衡响应，设计了与系统响应特性相匹配的振动主动控制策略；采用紧格式的动态线性化模型设计了无模型自适应 控制方法；针对算法初参数选取困难的问题，提出了基于虚拟参考反馈整定的控制器初参数选取方法，讨论了离线 数据生成参数的选取规则。为验证所提控制策略的有效性，以一主动式干摩擦阻尼器双盘柔性转子系统为例进行 了数值仿真。结果表明：所提控制策略仅通过对干摩擦阻尼器进行一次参数离线整定就能够有效地控制转子系统 在过临界转速区的振动；在稳态转速下，控制策略可以仅在振动过大时才产生作用，使转子系统的振动保持在安全 范围内。

摘要:提出了一种确定宽带随机振动应力谱密度（power spectral density，PSD）对应的时域雨流变程概率密度函数 （probability density function，PDF）的双 Gamma分布模型，并采用神经网络方法实现了模型的参数预测。给定一系 列应力PSD，利用时域随机化方法生成对应的应力时间历程。运用雨流计数法统计应力时间历程的雨流变程数， 计算出应力变程概率密度值。根据上述每一个应力PSD的计算结果，对所提出的应力雨流变程概率密度双Gam ma分布模型进行参数拟合，得到一组对应的模型参数。利用所得数据进行神经网络模型训练，实现由给定的应力 PSD直接预测出所对应的时域雨流变程PDF。将双Gamma分布模型结果与Dirlik方法结果进行了对比，并进行了 疲劳寿命预测，结果表明，提出的双Gamma分布模型对宽带随机振动应力雨流变程PDF的确定更为准确。

摘要:为提高吸能液压支架的吸能性进而提高其安全性，设计了一种多层点阵吸能构件。根据吸能构件立柱的结 构及吸能空间设计了金字塔点阵吸能构件的基本结构。以吸能构件的吸能最大、支撑力均值在允许范围内最大及 支撑力波动系数最小为优化目标函数，以金字塔胞体的立足直径和跨度为优化设计变量，以吸能构件的支撑力峰值 和支撑力均值在允许范围内为约束条件，利用Workbench软件分别对金字塔高度为30， 40， 50 mm的吸能构件结 构参数进行多目标优化设计，得到三组优化解并通过对比分析确定最佳结构参数。采用压缩试验对等比例缩小的 最优参数的单层吸能构件进行试验分析，结果显示其吸能量为4.18716 kJ，计算得到原尺寸单层吸能构件吸能量为 113.05332 kJ，吸能构件整体吸能量为565.2666 kJ，与仿真结果相对误差仅为?9.92%。该吸能构件比传统薄壁结 构吸能构件的吸能性提高50%以上，证明了优化设计的有效性和吸能构件的高吸能性。

摘要:针对振动传感器不易安装场合的滚动轴承故障诊断困难的问题，提出了一种基于优化AR模型的滚动轴承故 障瞬时角速度（instantaneous angular speed， IAS）信号诊断方法。采用向前差分法估计获取IAS信号；基于有偏估 计自相关分析优化AR模型，依据自相关峭度最大原则确定最优阶次p并进行AR预测剔除IAS信号中的周期分 量，获得包含丰富轴承故障信息的残余分量；对残余信号预白化处理使得各频带重要程度同等并包络提取故障特 征。通过仿真信号和实测外圈数据验证了所提方法的有效性；试验对比分析结果显示，与现有基于振动信号的快速 谱峭度结合阶次分析的方法相比，所提方法的计算效率有显著提高。

摘要:图神经网络模型由于其丰富的故障表征能力，已在故障诊断领域得到广泛应用。然而现有模型在处理故障 数据时仅利用相邻节点间的局部信息，未能充分提取全局特征信息，为了克服单一模型故障诊断精度不高和泛化能 力不足的问题，提出一种基于多尺度图池化特征融合与图卷积网络（MSGP?GCN）的集成故障诊断方法。通过对原 始信号构建图模型，使用图池化粗化得到全局信息。根据节点的度在不同尺度下分配权重，进而利用全局信息结合 权重更新节点特征。将更新后的节点特征分别输入不同的分类器中，对分类结果使用多数投票策略实现智能故障 诊断。在SEU仿真数据集和真实的磨煤机数据集上对所提出的方法进行验证，结果表明所提模型能够明显提高故 障诊断的精度和泛化能力，平均诊断精度分别达到98.31%和97.21%

摘要:针对实际工程环境复杂多变而导致模型识别准确率不高的问题，提出了一种融合马尔科夫转移场和图注意 力网络（Markov transition field and graph attention networks，MTF?GAT）的滚动轴承故障诊断模型。利用MTF保 留信号时间相关性的优点，将一维信号转换为二维特征图并定义图的节点和边；利用图注意力层可自适应地对邻近 节点分配不同权重的特点，提高模型捕获有用故障特征的能力，并采用深层卷积模块进一步提取图的抽象信息；通 过模拟实际工程环境，将各类故障信号输入到训练好的MTF?GAT模型进行故障诊断，并在两个数据集上进行试 验验证。结果表明，本文所提出的模型在多种环境下均能准确地完成故障分类任务，相较于其他常用的深度学习模 型，MTF?GAT模型具有更好的识别精度和泛化性能。