海洋等结构服役环境引起的点蚀会对钢结构的安全产生影响，而点蚀形式具有较强的多尺度多参数随机性。为在实际工程中对点蚀进行有效检测与损伤识别，基于卷积神经网络，结合试验研究、数值模拟、理论分析，对钢构件的局部随机点蚀进行系统研究。选用多参数局部随机点蚀数值模型，在遵循点蚀坑深度的分布模型、点蚀坑的直径时变模型的前提下，对点蚀坑的位置分布进行边界限制和交叉限制，利用Python实现点蚀坑在尺寸、位置和数量等方面的随机性，使Abaqus能够批量生成锈蚀位置和锈蚀率各不相同的钢板有限元模型，进行运算分析，得到各有限元模型的振型样本。之后，以有限元模型作为试验原型，将数值试验得到的大量前6阶振型样本作为数据集，用于建立、训练一种适用于损伤位置识别的卷积神经网络模型，并使用有限元数据集对模型的精度进行验证。最后，采用足尺试验的振型结果进一步验证卷积神经网络模型的精度。研究表明，该模型充分考虑了点蚀在形状参数和位置坐标等方面的随机性，参数合理，接近现实中的实际点蚀情况，识别准确率较高，在数值试验中点蚀损伤识别到真实区域及其相邻区域的准确率高达95.9%，在足尺试验中的准确率达到81.2%，能满足钢构件智能损伤识别实际应用的精度需求。

为验证广东省标准DBJ/T 15-92—2021《高层建筑混凝土结构技术规程》“二水准、二阶段”抗震性能化设计方法的合理性、可靠性和容错性，设计两批相同的3榀抗震构造等级分别为一级、二级、三级的1∶4缩尺平面RC框架结构试件，加载时各层楼板上布置铁质配重模拟分布荷载，考虑楼板及楼板荷载对框架结构破坏机制的影响。试验采用位移控制单点加载，加载点位于三层楼面梁标高处，在柱纵向钢筋达到屈服应变前为单循环加载，屈服后采用三循环加载。通过拟静力试验，考察结构的抗震破坏形态和破坏机制，分析滞回曲线、延性、刚度、耗能等抗震性能指标的演化规律。试验结果表明：试件损伤破坏的塑性铰发展路径基本相同，符合梁端塑性铰延性机构的破坏机制；试件没有明显剪切破坏特征，承载力利用系数ξ能实现“强剪弱弯”抗震设计要求；6榀框架结构试件的滞回曲线饱满，抗震延性系数范围为4.36~6.10，等效粘滞阻尼系数最大值范围为0.125~0.165，展现了良好的抗震耗能性能；楼板提高框架梁的刚度和承载力，对试件抗震破坏机制有明显影响，试件保持了“强柱弱梁”抗震破坏特征，构件重要性系数η能保证“强柱弱梁”的抗震设计要求；试件破坏特征有随机性，但破坏机制整体规律性较强，不同抗震构造等级试件的梯度特征明显。

盾构施工中产生的废弃粉质黏土泥浆具有含水率高、强度低、颗粒粒径较小及难以快速固结的特点，脱水处置难度大；如何对其进行有效的脱水固化处理，是减少其在运输或存储过程中污染环境的关键。基于自行研制的废弃泥浆真空脱水装置，开展自重、自重+真空、自重稳定+真空、自重稳定+分级真空等4种不同形式下的室内脱水模型试验研究，分析废弃粉质黏土泥浆在不同的加载方式下泥—水界面沉降、孔隙水压力、脱水量以及脱水后残余泥浆含水率的变化规律，并对不同加载方式下对废弃粉质黏土泥浆的脱水效果进行对比。试验结果表明：4种脱水方式中，先对废弃粉质黏土泥浆进行自重脱水处理、再对其底部分级施加真空作用的加载方式对废弃粉质黏土泥浆的脱水效果最好，可有效降低废弃粉质黏土泥浆的含水率；采用该方法对初始含水率为97.50%的废弃粉质黏土泥浆进行脱水处理后，其含水率分布范围介于28.21%~34.25%，其内部孔隙水压力最小可达-72.92 kPa。同时，基于分段线性化的思想建立了废弃泥浆一维脱水理论分析模型，对废弃粉质黏土泥浆在脱水过程中的泥—水界面沉降进行数值模拟，并将数值模拟与试验结果进行了对比分析；随后通过对不同加载方式下脱水效率进行模拟分析探究了最佳加载方式。该研究可为盾构废弃粉质黏土泥浆快速脱水处理提供理论基础和实践依据。

等效源法近场声全息可以开展建筑构件隔声测量的工作。采用近场声全息测量构件隔声量时，重建参数对声场重建结果影响显著。基于对等效源法近场声全息隔声测量理论的分析，利用传声器阵列测得构件表面的复声压信号，通过声场重建得到构件的隔声量和表面法向声强分布。为进一步探究重建参数对等效源法近场声全息隔声测量精度的影响，通过控制变量法在隔声室开展以传统声压法为对比的建筑构件隔声测量实验。结果表明：当等效源面位置从-2 cm变化至-5 cm时，表面法向声强的重建平均误差值由3.9 dB增大至5.6 dB，隔声量的重建平均误差值由5.2 dB增大至6.9 dB，测量误差随等效源面距离而增大，因此等效源面宜靠近声源面；当全息测量面距离为4、8和16 cm时，表面法向声强的重建平均误差值分别为0.6、1.9和5.5 dB，隔声量的重建平均误差值分别为0.9、1.4和4.6 dB，测量误差随全息测量面距离而增大，因此建议全息测量面距离保持在8 cm之内；当等效源点数目与全息面测点数目一致时，与传统声压法差异仅为0.84 dB，当二者数目不一致时，隔声量和表面法向声强平均误差值均增大至4.6~6.8 dB。通过对重建参数进行优选可以有效提高构件隔声测量精度，对实验室测量建筑构件隔声性能与方法有重要借鉴意义，同时在隔声测量技术的实际运用中有较高的参考价值。

对不同含水率的原状和重塑花岗岩残积土开展常规三轴固结不排水试验，对比分析饱和度对原状土和重塑土剪切变形特性的影响规律，并通过测定原状土和重塑土的土水特征曲线，给出基质吸力与抗剪强度指标之间的关系，建立花岗岩残积土非饱和抗剪强度表达式。结果表明：原状和重塑花岗岩残积土的应力-应变曲线的硬化程度随着含水率和围压的增加而上升，原状土的应力-应变曲线在低含水率、低围压条件下表现为软化型，重塑土均表现为硬化型；原状土和重塑土的应力路径随含水率的变化基本相同，随着含水率降低，剪切过程中产生的孔隙水压力逐渐减小，有效应力路径逐渐向总应力路径靠拢；花岗岩残积土土水特征曲线可分为饱和、过渡、残余3个阶段，脱湿过程中原状土的残余吸力大于重塑土，过渡区范围比重塑土大，在高饱和度状态下，原状土和重塑土的含水率随基质吸力的增加变化幅度很小，达到进气值后才随着基质吸力开始明显下降，进入到残余阶段含水率的变化逐渐缓慢；基质吸力对土体内摩擦角的影响很小，黏聚力随着基质吸力的增加不断增大，吸附内摩擦角逐渐减小，基质吸力对土体抗剪强度的贡献逐渐减弱，基质吸力对原状土与重塑土有效黏聚力的影响远大于有效内摩擦角，通过基质吸力与吸力强度之间的回归关系建立的非饱和双曲模型对预测花岗岩残积土的抗剪强度具有很好的适用性。

矩形钢管对核心混凝土的约束效应有其特殊性，准确预测受弯构件截面塑性发展能力可有效保证构件的承载安全。为提高矩形钢管混凝土受弯构件截面强度的计算精度，在套箍系数的基础上进一步考虑高宽比和含钢率的影响，建立塑性发展系数多因素模型和抗弯强度改进模型。首先，基于钢管混凝土统一理论，研究矩形钢管混凝土受弯构件塑性发展系数的变化规律，并与当前规范计算公式进行对比；然后，结合规范和工程需求构造2 160个矩形钢管混凝土受弯数值模拟构件，利用改进的本构关系和构件失效判据开展纤维模型法精细分析，研究宽厚比、高宽比、含钢率、强度比对塑性发展系数的影响，确定高宽比和含钢率为塑性发展系数的主要影响因素，通过回归分析拟合与高宽比和含钢率相关的函数表达式，由此建立矩形钢管混凝土塑性发展系数多因素模型和抗弯强度改进模型；最后，利用搜集到的128组试验数据，将抗弯强度改进模型与国内外主要设计规范进行对比验证。结果表明，建立的塑性发展系数多因素模型克服了现行规范中计算模型精确性不足的缺陷，能够更加准确地反映矩形钢管混凝土受弯构件的塑性发展能力；建立的矩形钢管混凝土受弯构件抗弯强度改进模型求解的极限承载力与试验值比值的均值为0.971，均方根误差为0.118，吻合良好，具有更高的计算精度。

目前规范中还未规定Π型构造形式的方管节点承载力计算公式。该文在经过试验验证有限元分析准确性的基础上，基于两种方管不同区域的材料本构关系模型，利用Abaqus软件对85组在轴力作用下的节点进行了数值模拟，得到了方管Π型节点在轴力作用下的极限承载力。随后，通过参数化分析和多元回归，得出影响Π型节点极限承载力的因素以及修正的承载力计算公式。结果表明，支管-主管宽度比\beta对节点极限承载力和初始刚度影响较大，增大支管宽度，能够显著提高节点的极限承载力，支管上施加的荷载由主管上表面的抗弯、抗剪作用和主管侧壁共同承担，节点的破坏模式也取决于\beta；主管宽厚比\mathrm{2}\gamma越大，意味着主管上翼缘和支管连接区域变得更加细长，降低了主管上翼缘的抗弯刚度，节点承载力和初始刚度因此降低；支管-主管高宽比\eta和支管间距g对节点极限承载力有一定影响，增大支管截面的高度和支管间隙，即增大了沿主管纵向方向的支管、主管相交区域，使得支管在主管翼缘更宽的区域传递荷载，节点的塑性区域更大，材料利用更充分，因此提高了节点的承载能力；支管-主管厚度比\tau对节点极限承载力和初始刚度影响不大，支管的壁厚增加，提高了支管的承载力，但节点最终破坏是主管上翼缘达到屈服破坏而并非支管破坏，因此支管厚度的变化对节点承载能力影响不明显。根据有限元模型的分析结果，通过曲线拟合提出了计算方管Π型节点极限承载力的参数方程，并对该方程的准确性进行了评价，为这类节点的进一步研究和工程应用提供了参考。

当前中国城市在快速建设进程中往往采用蔓延式扩张的方式，造成城市新中心区空间环境缺乏人性化品质，巨大的开发规模及快速的建设进程使得其空间环境“孤立化”现象较为突出，主要体现在街区的孤立化和生活的孤岛化两个方面。针对上述问题，引导未来城市空间环境朝紧凑化方向发展已成为城市设计的主要关注点之一，其目的是通过营造能承载更高社会、经济、文化活动密度，并能实现多种活动流持续循环共生的密质城市空间环境，促使城市从服务快速经济增长的扩张性发展向注重社会、经济、文化等综合效益提升的品质化营造过渡。因此，该文以营造紧凑化的城市中心区街区为切入点，提出通过基于紧凑化街区的城市设计营造人性化城市空间场所的思路，并结合多个项目方案设计的实践案例分析，从结构紧凑化以使城市新中心区域得以保持一种可步行的适宜规模的组团化街区格局、肌理紧凑化以使小尺度街区能建构出更具人性化品质的街区空间载体、功能紧凑化以提供人们使用街区空间的多种选择机会及便利性的空间体验等方面，对营造人性化城市空间场所的核心策略进行了探究，以期通过城市设计塑造以人为本、适于步行、充满活力的紧凑型街区环境，实现为人们提供丰富多彩的人性化城市生活方式的最终目标。

早期拱桥已运营多年，缺乏有效的养护，且设计荷载等级偏低；随着交通量的增加及车辆超载，其在活载作用下的力学性能已不能满足现代交通需求。为改善此类拱桥的受力性能，提出一种索-悬链线拱联合结构，在拱肋两侧对称设置索，使索和拱肋形成新的受力体系，从而改变悬链线拱结构的传力路径，进而降低拱结构的内力。在索-拱联合结构图式下，基于弹性中心法对其力法方程进行简化，采用近似曲线积分方法推导了竖向移动荷载作用下拱肋的内力解析解，并借助ANSYS有限元软件验证解析解的准确性；分析了在车道荷载作用下索约束位置、拱轴系数、矢跨比和轴向刚度比等设计参数对拱结构的影响，揭示了索-拱联合结构的受力机理和内力变化规律。研究表明，内力解析解与有限元结果的相对误差在1%以内；索的设置改变了拱结构弯矩影响线量值的正、负区间分布，而且有效地降低了拱结构弯矩影响线的峰值，从而使拱结构的整体弯矩得到较大幅度的降低，弯矩分布更均匀；沿拱脚至拱顶，拱结构弯矩的降低幅度和轴力的增长幅度均逐渐减小；轴向刚度比从0.02增加至0.10，拱脚负弯矩的减小幅度呈非线性增大，最大降幅达63.7%；索力的增长幅度与其数值大小成反比，当索设置在距拱顶0.3L（L为拱跨经）时，索力可增至轴向刚度比为0.02时的1.9倍。矢跨比对拱结构内力带来的影响不容忽视，矢跨比越大拱结构的内力变化幅度越大；拱轴系数对拱结构内力的影响可以忽略。

为了给广府木结构的修复提供理论依据，采用菠萝格木材设计制作了5个箍头榫节点试件。考虑到榫卯构造尺寸的影响，首先进行了未加固无损节点的拟静力试验。然后，采用对原有外观影响较小的雀替型阻尼器对上述节点损坏试件进行加固，以尽可能保留建筑的原始风貌。最后，对加固节点进行拟静力试验，以研究节点的抗震性能变化以及阻尼器的加固效果。结果表明：采用阻尼器加固后的节点试件在加载至破坏时，榫卯处压痕明显，梁外榫外侧劈裂、脱榫现象明显，阻尼器脚部的橡胶与钢板有一定的脱离现象；对节点增设阻尼器能够弥补节点初期损伤导致的受力性能下降，为残损榫卯节点提供较好的后期刚度，提高节点的承载能力和耗能能力；与未加固试件相比，增设阻尼器后，试件的后期刚度、极限承载力、总滞回耗能均有所增加，分别提高18%、19%、20%以上。文中还在已有简化力学模型的基础上，结合OpenSees，提出了一种应用于箍头榫木结构的宏观模型建模方法。采用该方法得到的节点滞回曲线与试验结果吻合良好，可以有效模拟阻尼器加固的箍头榫木节点的滞回耗能特性。

泥水盾构在砂卵石地层掘进时，排浆管道将输送大量大粒径卵石，导致浆体产生不稳定湍流，这给管道压力损失的确定带来了挑战。该研究设计了环流试验装置，以CMC透明黏性浆液为实验用泥浆，建立了基于计算流体动力学与离散单元法（CFD-DEM）耦合的三维数值模型；以粒径为5~80 mm的卵石为对象，分析了卵石粒径级配、浆液流速、卵石体积分数以及管道倾角对管道沿程压力损失的影响规律。研究结果表明：同一卵石粒径级配、卵石体积分数与管道倾角下，管道沿程压力损失随浆液流速的增加大致呈指数函数规律增加；对于水平管道，不同卵石粒径级配下的管道沿程压力损失差别较小；在低浆液流速（v < 2 m/s）下，管道沿程压力损失随卵石体积分数的增大呈线性规律增加，在较高浆液流速（v ≥ 2.0 m/s）下，管道沿程压力损失随卵石体积分数的增大呈指数函数形式增加；对于倾斜及竖直管道，同一卵石粒径级配、卵石体积分数与浆液流速下，管道沿程压力损失随着管道倾斜角度的增大首先表现为缓慢增加，然后呈急剧增加，其转折点的管道倾角为60°。此外，在泥浆浮力以及湍流的作用下，大粒径的卵石难以克服自身重力达到完全悬浮的运动状态，因此，大粒径卵石主要沿管道下壁面运动，且在管道弯头处压力存在明显的分层现象。

自组织游径网络的活力提升是城市更新规划的重要目标。由于老城区游径网络存在不连续性和断头路现象，居民游憩活动的舒适性受到了挑战，而游径网络的自组织性意味着自上而下的规划设计模式难以匹配市民需求。如何自下而上地推演游憩规划的空间活力，进而识别潜力地块，是提升城市游径网络品质的重要命题。文中以广州市老城区为案例，基于复杂网络理论，构建游径网络的非连续性和空间活力测度指标；以GPS轨迹数据识别既有游径网络的非连续区段，定量探讨了基于市民游憩行为的非连续路段空间的识别和城市更新改造项目的活化作用，推演更新项目实施带来的潜在影响。游径网络的非连续性分析表明，当前广州市老城区游径路段的非连续度总体较低，连接程度较好，但由于区位和历史遗留问题，仍有部分路段存在明显的非连续现象。城市游径网络的空间活力推演结果表明，城市更新项目对自组织游径网络会产生一定的正面影响，可依据推演分析来判定城市游憩品质提升项目的实施计划和日程。本研究从规划和交通维度出发，对城市的自组织特性进行了有益探索，弥补了“自上而下”式规划对城市自组织游径网络考虑不足的缺陷。

在我国大中城市学位不足与建设用地紧缺的大背景下，对中小学校园运动场进行立体化设计能够形成空间的纵向叠加，从而释放大量建设用地，但运动场立体化同样也会产生一些新的设计难题，其中运动场地下部空间的自然采光问题又最为复杂，既面临照度是否足够的问题，又面临光线分布是否均匀的问题。国内外文献研究显示，当前国内外的立体运动场馆采光研究几乎空白，使得当前的建设存在一定的盲目性。基于以上考虑，该研究拟利用基于Rhino、Grasshopper、Ladybugtools三者构建的采光模拟平台的参数化光环境模拟技术，对不同形式的校园立体运动场馆下部区域的自然采光环境进行模拟，提炼出影响立体运动场下部空间采光的因素，包括运动场尺寸、架空层数、空间进深、功能布局、采光口位置、遮阳反光措施。通过对影响因素进行模拟分析，得出不同因素的影响机制，进一步提炼营造良好自然光环境的立体运动场设计对策，并以广州实验中学项目的学生活动中心的自然光环境优化实践形成研究反馈，从而验证了研究的有效性。

隧道围岩压力值是浅埋隧道设计计算的重要参数。为进一步提高围岩压力计算结果的可靠性，以传统浅埋隧道坍塌模型为基础，提出了圆弧滑移面破坏模式，同时基于非线性Mohr-Coulomb破坏准则，运用极限分析上限法推导了地震力作用下浅埋隧道围岩压力的计算公式，验证了计算结果的可靠性，并对影响因素进行了探讨。与实际工程和已有成果的对比分析证明了理论公式具有较高的可靠性和准确度。研究还发现：围岩压力受非线性系数和初始粘聚力的影响较为显著，非线性系数越大、初始粘聚力越小，围岩压力越大；随着待定参数K（水平围岩压力与竖向围岩压力的比值）的减小，水平围岩压力减小，竖向围岩压力增大；地震力对围岩压力的影响不容忽视，竖向地震力单独作用对围岩压力的影响最大，水平和竖向地震力共同作用的影响次之，而仅有水平地震力作用的影响最小。随着水平与竖向地震力系数的增大，围岩压力也在增大。分析结果对于大部分的隧道，尤其是易受地震影响的浅埋隧道研究具有较高的参考价值。

钢桥面板U肋嵌补段对接焊缝在车轮荷载反复作用下容易产生疲劳裂纹；这是钢箱梁典型的疲劳细节之一，直接影响桥梁结构的安全运营和耐久性能。为探明正交异性钢桥面板顶板U肋对接焊缝的疲劳开裂特性，采用有限元模拟建立钢桥面板局部模型，研究了嵌补段U肋对接焊缝的疲劳受力特征；然后设计4个足尺单U肋试件，并结合疲劳试验开展实际结构的疲劳性能分析。在此基础上，通过结构应力法提出适用于预测U肋对接焊缝疲劳寿命的修正主S-N曲线，并基于扩展有限元法（XFEM）探究该细节的疲劳裂纹扩展行为。研究结果表明：轮载作用下U肋对接焊缝应力纵向影响范围为2个横隔板间距，横向影响范围为1.5个U肋间距。圆弧过渡区域所受疲劳应力幅最大，应力集中显著，是潜在的疲劳易损点。试验观测到的疲劳裂纹均起裂于圆弧过渡处，并向纵肋底缘和腹板继续扩展。基于名义应力法评估得到对接焊缝平均疲劳强度为68 MPa，接近于欧洲规范规定的71 MPa等级。与基于等效结构应力法提出的主S-N曲线相比，该研究提出的修正主S-N曲线对预测疲劳寿命较为安全保守。采用扩展有限元法可有效模拟U肋对接焊缝的扩展行为。疲劳试验和扩展有限元均表明疲劳裂纹扩展方向取决于初始缺陷的位置。当初始缺陷出现在底板时，疲劳裂纹易于沿底板方向扩展；反之当初始缺陷位于腹板时，疲劳裂纹则易于沿腹板方向扩展。

铁路桥梁线形测量对于桥梁健康检测与确保铁路安全运营具有重要作用。为提高运营铁路钢桁拱桥线形测量效率，以某3跨钢桁拱桥为例，运用地面激光扫描（TLS）技术对桥梁杆件进行整体化扫描，从桥梁线形测量精度、扫描完整性、点云个数等3方面，分析出最佳的桥梁扫描测站数为10个。运用3DNDT点云配准算法将各测站一一配准，桥梁点云配准精度为2 mm，将桥梁点云投影至xoy平面，用半径滤波器进行噪声点的去除，得到完整“纯净”的桥梁点云模型。提出点云等距切片与点云平面切片算法提取桥梁线形，并将线形点云数据导出在AutoCAD中拾取坐标。将点云切片法提取的TLS测量值、全站仪法测量结果与原始成桥线形做比较分析，结果表明：在桥面线形分析中，两方法均在跨中处A₅点测量出最大变形，分别为12.69 mm、10.29 mm，两方法的最大相互较差R为2.4 mm，相关系数优于99.93%；在拱轴线线形分析中，点云切片法与全站仪法在主桁上弦跨中B₄点位测量的最大变形为6.2 mm、3.9 mm，在主桁下弦跨中B₁₀点位测量的最大变形为5.9 mm、3.5 mm，两方法的最大互相较差R为3.2 mm，相关系数优于99.87%，验证了点云切片算法的有效性与TLS测量的高精度性。拱轴线横向线形未出现明显侧移，点云等距切片得到的19个吊杆垂直度保持良好，未发生扭转与偏移。该成果对于运营铁路钢桁拱桥的线形分析与点云处理方法可提供相应的思路和参考，具有重要的实用价值。

钢管混凝土作为一种发展前景广阔的结构形式，具有较好的承载力和塑性变形能力。矩形钢管混凝土柱作为其中常见的一种形式，在实际工程中的应用较为广泛。该研究基于矩形钢管混凝土在实际应用中存在的长短边约束不一致和对核心混凝土约束不足两个问题，探究一种新型的矩形钢管混凝土构件，即内置异形箍筋矩形钢管混凝土柱。为此，对11根内置异形箍筋矩形钢管混凝土柱、2根内置跑道形箍筋的矩形钢管混凝土柱、2根普通矩形钢管混凝土柱开展了轴压力学性能试验，重点分析了并束距、钢管壁厚、混凝土强度等级、箍筋间距、箍筋直径、内置用钢量等重要参数对内置异形箍筋矩形钢管混凝土柱的轴压承载力和延性的影响规律。结果表明：在总用钢量不变的情况下，将矩形钢管的壁厚减薄，并加工成异形箍筋内置于核心混凝土中，能够有效地提高试件的轴压承载力和延性；内置异形箍筋矩形钢管混凝土柱的轴压过程可以分为4个阶段——弹性阶段、弹塑性阶段、塑性强化段、下降段；相比于普通矩形钢管混凝土柱，内置异形箍筋矩形钢管混凝土柱有更为饱满的塑性强化段。在试验和参数分析结果的基础上，采用已有的约束混凝土本构模型，推导得到内置异形箍筋矩形钢管混凝土柱的轴压承载力计算公式。该研究可为实际工程应用提供科学依据和数据参考。

聚酰亚胺薄膜（Kapton薄膜）作为一种航天膜材，其蠕变效应对结构的影响至关重要。为研究其蠕变力学性能，首先选用厚度为25 μm的Kapton薄膜，在极限抗拉强度的35%、50%、65%、80% 4组应力水平下，进行单轴蠕变拉伸试验。其次根据得到的蠕变力学曲线分析不同初始应力下薄膜蠕变的变化规律，结合蠕变伸长率描述薄膜随初始应力的蠕变特性并探讨其内在机理。最后采用经典Kelvin、经典Maxwell、四元件Burgers、三参数广义Kelvin、五参数广义Kelvin 5种蠕变本构模型对试验数据进行拟合，并对比分析各模型的拟合效果。结果表明：Kapton膜材具有明显的粘弹性性能，在设计中应予以考虑；初始应力对Kapton膜材的蠕变性能影响显著，初始应力越大，蠕变初期应变越大，稳态蠕变阶段应变保持值越高，粘弹性越明显；不同方向上的拉伸断裂应力水平导致蠕变性能的差异性，各应力状态下总应变TD（机器展开方向）大于MD（垂直方向）；随着初始应力的增大，薄膜的蠕变伸长率先增大后减小，这是因为初始应力对薄膜内部的应力状态和位错运动的影响是复杂的，并且存在一个平衡点。本研究采用的五参数广义Kelvin模型能够较好地预测Kapton膜材的蠕变性能，拟合结果的可决系数均超过0.99，Burgers模型次之；经典Kelvin、三参数广义Kelvin以及经典Maxwell模型拟合可决系数在0.71~0.86之间，其拟合结果满足实际工程的需要。

目前土压平衡（EPB）盾构机刀盘结泥饼的研究大都聚焦在单一因素上，缺少整体的、量化的评价标准，难以满足工程上对刀盘结泥饼的预测需求。针对以上问题，文中从地质条件、盾构选型、施工因素3个层面出发，系统总结了导致土压平衡盾构机刀盘泥饼形成的23个主要因素；将土压平衡盾构机在掘进过程中的刀盘结泥饼风险划分为4个等级：高风险、中风险、低风险和无风险。同时提出了结泥饼的风险因子量化标准，并结合层次分析法构建了土压平衡盾构的刀盘结泥饼风险评价模型；基于广州地铁14号线马创区间右线115-165环盾构隧道工程的掘进数据，计算出盾构机掘进过程中不同环的刀盘结泥饼风险程度，验证了刀盘结泥饼风险评价模型的预测性能。研究结果表明：结泥饼风险评价模型的23个影响因子中，以塑性指数、刀盘扭矩、液性指数、总推力的影响权重最大，启动扭矩的影响权重最小；结泥饼风险评价模型表现出了良好的预测性能，计算得到的结泥饼风险变化曲线与现场施工情况基本吻合；盾构掘进参数的变化能很好地反映掘进过程中泥饼的形成，其中总推力对泥饼产生最敏感，刀盘扭矩、土仓压力、推进速度和螺旋机转速的敏感度依次降低。研究成果可适用于类似工程中的土压平衡盾构机刀盘结泥饼的评价分析。

借助FLAC^3D软件，建立土工格室柔性挡墙支护边坡数值模型，并采用振动台试验结果对数值模型进行验证，采用标定后的数值模型，系统研究了条带刚度、格室尺寸、挡墙厚度和充填料弹性模量4种因素对边坡动力响应的影响，并对挡墙的破坏机理进行了深入探讨，计算了各参数的影响权重。研究结果表明：地震作用下挡墙的稳定性与4种因素有着密切的联系；格室约束围压和永久水平位移沿高程分布规律基本一致，均表现为“增加-衰减”的两段形态，坡顶沉降自墙面向坡体延伸表现为两头小中间大的“V”型分布，水平峰值加速度沿高程表现为“增加-衰减-增加”的3段形态；随着刚度的增加，格室约束围压增大，而永久水平位移、坡顶沉降和水平峰值加速度均减小；随着格室尺寸的增加，格室约束围压、永久水平位移、坡顶沉降和水平峰值加速度均增加；随着挡墙厚度和充填料弹性模量的增加，格室约束围压、永久水平位移、坡顶沉降和水平峰值加速度均减小；4种影响因素中，格室尺寸影响权重最大，对格室约束围压的影响权重达到0.996，而挡墙厚度影响权重最小；地震作用下土工格室挡墙结构具有良好的抗震性能，挡墙结构对于地震能量具有一定的衰减作用，满足抗震设防要求。该研究结果对于地震作用下土工格室柔性挡墙的抗震设计及工程应用具有一定的指导作用。

在基坑工程中，地下水渗流对基坑稳定性的影响不可忽视，但现有的一维渗流理论无法完全满足渗流计算的安全性要求。针对现有理论的不足，对悬挂式不考虑厚度挡墙支护下的各向同性土层中基坑的二维稳态渗流场进行了解析。依据对称性取基坑半截面，将周围土层分成4个规则区域，利用叠加原理和分离变量法分别将4个区域内的水头表示为级数解的形式，结合区域间连续条件及级数解的正交性得出渗流场的显式解。对比解析解与PLAXIS 2D软件的水头计算结果，发现级数项取20的解收敛且取1时的解仍具有一定的精度，可分别视为精确解和简化解。提出的简化解计算方便，借助计算器即可快速完成对基坑任意一点水头的求解。对比一维静水压力、一维考虑渗流的水压力、流网法、简化解、精确解及数值解水压力计算结果，发现精确解与数值解吻合较好且较流网法精度更高，简化解较一维静水压力、一维考虑渗流的水压力精度更高。参数分析表明：精确解和简化解计算的水压力合力相对误差主要受基坑内侧水位和挡墙至不透水层距离的影响；简化解适用于基坑尺寸不大，尤其内侧水位线到挡墙底部距离大于7 m、底部不透水层到挡墙距离小于30 m的基坑，计算挡墙水压力合力作用点则适用于任意尺寸的基坑；与精确解相比，简化解误差主要出现在挡墙底部，其余位置在基坑尺寸不大时，水头误差小于5%。