根据2个具有薄弱层的三层混凝土空间板柱结构模型的震致落层倒塌试验结果，分析了倒塌碰撞过程中模型各层的层间剪力时程曲线，并与倒塌前的相应曲线进行了对比；近似估算了倒塌碰撞过程中模型各层的等效层间剪力及其冲量，并与简化的静止倒塌模型碰撞时上部结构所受水平冲量进行了比较。研究表明：（1）倒塌碰撞时模型各层产生了时间很短但量值较大的等效层间剪力，这对结构非薄弱层的抗侧能力是一个考验；（2）薄弱层及其以上部分自重增加，将显著增大碰撞过程中各层的层间剪力；（3）按静止倒塌模型计算得到的上部结构所受水平冲量约为百分数0对应的试验模型相同位置水平冲量的4～5倍。

将弹性支承反力看作是作用于梁上的强迫力，并综合考虑拉索的轴向力、抗弯刚度、端部边界条件等振动影响因素，构造出了带有中间弹性支承及轴向力的梁模型，由此推导出了带有中间弹性支承的拉索的横向振动频率解析算法． 通过试验测试拉索在不同轴向力下的频率，并与解析算法的计算值进行对比，结果表明两者偏差较小，最大偏差只有1．6%，说明所提出的解析算法是可靠的．

为深入研究体型复杂的索膜结构屋面在真实环境中的风压分布和风振特性，对世博轴索膜结构屋面开展了为期两年的风效应监测． 通过分析2011 年7 月一次大风过程的监测数据，得到索膜结构屋面所处的风环境和风压分布特性，并将实测结果和风洞试验数据进行比较． 分析结果表明: 世博轴屋面来流风一侧以负风压为主，另一侧以正风压为主; 来流风一侧边缘的脉动风压最大，另一侧的脉动风压较小; 平均风压系数和脉动风压系数随屋面高度由高到低逐渐变小; 随着风速的增大，平均风压系数基本保持不变; 风压系数实测值略小于风洞试验值，两者分布趋势基本一致．

与普通混凝土腹板箱梁相比，波形钢腹板箱梁由于其结构的特殊性，截面抗扭刚度较小，由扭转产生的翘曲应力较大． 为深入研究波形钢腹板箱梁扭转产生的翘曲应力，文中在箱梁理论的基础上，根据波形钢腹板箱梁的力学特性，将波形钢腹板作为正交异性板，采用乌氏第二理论，推导出波形钢腹板箱梁的扭转微分方程，并采用初参数法求得约束扭转正应力和约束扭转剪应力． 将计算结果与已有的试验结果相比较，结果表明文中分析的精确度较高．

研究了双主缆悬索桥体系在承受不平衡活载时的力学特性——双缆体系根据荷载在上缆与下缆间的分配情况，可等效为一根虚拟主缆; 单跨加载时，加载跨主缆内力增大，非加载跨荷载由下缆向上缆转移，虚拟缆垂度减小，以达到与加载跨主缆的内力平衡．根据加载跨与非加载跨主缆水平力相等的关系，通过求解虚拟缆的垂度，得到了荷载在上缆与下缆间的分配比例，建立了有限元模型进行验证，并与理论值进行了对比． 结果表明，双缆体系在承担不平衡活载时，其塔顶位移及跨中挠度远小于传统悬索桥．

通过分子动力学模拟，对单层和多层石墨烯薄膜在两个方向上的拉伸力学性能进行了研究，得到了相应的应力－应变关系以及拉伸破坏形态． 对单层石墨烯薄膜，研究了薄膜尺寸对其拉伸性能的影响; 对多层石墨烯薄膜，研究了薄膜尺寸相同时层数对其拉伸性能的影响． 结果表明: 单层石墨烯薄膜两个方向的弹性模量分别为1 078.02 GPa( 扶手椅型) 和1041.53 GPa( 锯齿型) ; 在拉伸线弹性变形阶段，单层石墨烯薄膜是各向同性的，且薄膜尺寸变化对单层石墨烯薄膜拉伸性能的影响不大; 多层石墨烯薄膜在拉伸过程中的应力－应变关系与单层石墨烯薄膜类似，且在拉伸线弹性变形阶段表现出比单层石墨烯薄膜更为明显的各向同性; 扶手椅型石墨烯薄膜的破坏从一侧边缘开始，并沿45°方向向薄膜内部延伸，锯齿型石墨烯薄膜的破坏从两侧边缘开始，对称地向内部延伸．

为充分了解双层碳纳米管的力学性能，采用分子动力学模拟方法对双层碳纳米管的轴压屈曲变形进行了研究，针对双层碳纳米管的内、外管均为完善管或外管为完善管而内管存在不同缺陷的情况，着重分析对比了内、外管的单壁承载性能及变形特性． 结果表明两支单层碳纳米管嵌套形成双层碳纳米管后，无论内管是否存在缺陷，内、外管的单管承载能力均大幅提高，且当内管单独受压产生屈曲变形时，双层碳纳米管的内、外层管变形并不协调．

为了把时空非定常流动设计理念用于冲击式水轮机，旋转水斗自由曲面上复杂时空非定常水膜的数值可视化必不可少． 文中采用局部非正交边界贴体网格( BFG) 对水斗内表面进行描述，利用微分几何精确计算了网格处的自然基本矢量及其偏微分，得到了水斗表面的局部曲率、沿曲面最短距离以及微小曲面面积; 成功地将流体的水膜移动网格点投影到了水斗内表面上． 用建立的投影理论实现了从旋转水斗缺口及分水刃进入的非定常水膜移动网格的数值可视化，与模型试验照片的比较表明，该数值方法是有效的．

公共建筑内的行人交通是一个群聚密度不确定、个体之间相互作用的非线性随机动态问题． 计算机动态仿真是目前研究公共建筑物内行人交通流动力学特性的有效方法之一． 文中针对主流仿真软件在模拟相同场景下行人疏散结果时存在差异的问题，分析仿真软件在模型性能上的差异，解释离散空间引致仿真误差的原因，同时引入保真度来评价仿真模型的精确程度． 通过对比地铁站通道的实验数据和仿真结果，得出行人交通仿真性能与建筑物内环境密切相关的结论，验证保真度对仿真模型的重要性． 案例结果表明，连续矢量空间多智能体仿真模型对再现公共建筑内行人交通的保真度高达87%．

为避免交通拥挤等突发事件干扰车辆正常、按时地完成某班次，从而造成公交车辆调度方案失效，需编制一个具较高可靠性的方案以适应环境变化． 文中将区域公交车辆调度问题视为"部分班次被某车辆完成"的集合划分问题，假设不确定因素引起车辆延时完成某班次的时间服从正态分布，首次引入公交车辆调度方案的可靠度概念，考虑站场容量等约束因素，研究一类以车辆使用费用最少为第一目标和公交车辆调度方案可靠度最大为第二目标的多目标规划问题; 再用约束法将第二目标变为约束条件，使该问题转化为单目标规划问题，设计求解问题的改进遗传算法，根据问题特征定义染色体编码、适应度函数、产生初始种群的启发式算法、交叉和变异操作等; 最后，通过一个算例验证了模型和算法的正确性及有效性．

为了提高混合交通微观仿真的运行速度，基于多核并行计算技术构建了一个混合交通微观仿真平台． 文中首先从平台功能结构、并行混合交通微观仿真流程设计与实现两个方面对平台进行介绍; 其次，设计并实现了该仿真平台的关键并行算法，包括初始路网分割算法、车辆穿越边界算法及动态负载平衡算法; 最后，通过仿真实验验证了多核并行计算技术能够大大提高混合交通微观仿真的运行效率．

为描述交通事故影响下路径走行时间与用户择路概率的相互作用及其演变规律，建立了基于路段传输模型和LOGIT 选择模型的拟动态模型，给出了事故影响下路网各时段行程时间和交通流密度的计算方法，分析了事故影响下路段的排队扩散及消散过程． 结果表明: 事故持续期到排队完全消散期内，路径走行时间和路径选择概率呈现此消彼长并持续震荡的状态; 事故持续期和事故清除后，事故路段上的排队位置发生转移．

针对动力定位船舶的速度不可测问题，考虑带有环境扰动的动力定位船舶运动非线性数学模型，提出一个非线性观测器－控制器控制方案，实现仅依赖于船舶位置和艏向测量值的船舶动力定位的输出反馈控制，且其观测器具有分离的稳定性． 应用串级非线性系统理论证明了最终的船舶动力定位输出反馈闭环系统是全局渐近稳定的，所设计的输出反馈控制律迫使船舶的位置及艏摇角全局渐近收敛于期望值． 以一艘供给船为例进行仿真研究，结果验证了所设计的船舶动力定位输出反馈控制律的有效性．

为了能够继承双离合变速器动力换挡的优点，并利用有限齿轮对数实现更多的速比，提出了一种新型动力换挡式自动变速系统． 在对其结构和换挡过程进行深入分析的基础上，建立了基于整车应用的传动系统动态仿真模型，包括换挡动力学模型和控制模型; 并对影响换挡品质的换挡控制参数进行了分析和优化; 最后，以连续升档为例，利用仿真模型对新型变速系统的换挡性能进行了仿真验证． 研究结果表明: 该新型动力换挡式自动变速系统不仅可通过n + m 对定轴齿轮副实现2( n + m) 种不同的速比，而且能较好地实现动力换挡．

研究了液压压紧式牵引传动装置的变速原理，以及内、外摩擦副的牵引系数与传动比之间的变化规律，探讨了该传动装置的滑动特性分析方法． 基于弹流动力润滑理论建立了传动装置牵引特性计算模型与研究方法，分析了不同滑滚比和法向压紧力下摩擦副的功率特性，在此基础上推导出了传动装置输入功率、输出功率与总滑动率的关系． 结果表明: 在同一滑动率下，液压压紧式牵引传动装置的传动功率随着法向压紧力的增加而增大，当剪切应力接近极限剪切应力时传动功率趋于稳定; 在同一法向压紧力下，传动功率随着滑动率的增加呈现先增大后减小的趋势; 在传递相同功率时，可通过增大法向压紧力来减小滑动率，以提高传动效率．

为评价布敦岩沥青对基质沥青混合料的改性效果，采用A-70 沥青作为基质沥青，对不同掺量布敦岩沥青混合料的路用性能进行了试验研究． 结果表明: 布敦岩沥青混合料的马歇尔稳定度、劈裂抗拉强度和水稳定性明显优于基质沥青混合料和SBS 改性沥青混合料; 其动稳定度远远高于基质沥青混合料，接近于SBS 改性沥青混合料; 布敦岩沥青能有效改善混合料的低温性能，但当布敦岩沥青掺量从20%增加到25%时，混合料的低温性能有所降低，因此工程应用中的布敦岩沥青掺量不宜超过25%．

为了充分优化矿料级配，应用PFC^2D 构建了矿料密实度和加州承载比( CBR) 的数值试验方法，在可靠性验证的基础上，分析了合成粗集料、合成细集料、粗细混合集料的密实度和CBR 变化规律，提出了矿料强嵌挤骨架密实级配，并对其力学性能进行了室内试验验证． 结果表明: 19 ～31.5mm 集料、9.5 ～19mm 集料和4.75 ～9.5mm 集料3 种规格粗集料的最佳质量比分别为70 ∶ 20 ∶ 10、60 ∶ 30 ∶ 10、60 ∶ 20 ∶ 20 和50 ∶ 30 ∶ 20，2.36 ～4.75mm集料、0.6 ～2.36mm集料和0.6mm 以下集料3 种规格细集料的最佳质量比为38.5 ∶ 16.5 ∶ 45、33 ∶ 22 ∶ 45、36 ∶ 24 ∶ 40 和30 ∶ 30 ∶ 40，粗细混合集料的最佳比例为65 ∶ 35; 由矿料强嵌挤骨架密实级配组成的级配碎石的CBR 值和抗压强度分别为规范级配的1.16 倍和1.12 倍以上，证明该级配具有良好的力学性能．

通过对不同改性沥青的流变性能试验，分析了基于累计耗散能量比( DER) 的改性沥青疲劳性能指标，研究了不同嵌段比的改性沥青的疲劳性能，并根据DER 进行对比分析． 基于改性沥青的疲劳性能特点，在室内通过弯曲疲劳性能试验进一步验证了用DER 评价改性沥青疲劳性能的有效性，为改性沥青的疲劳性能判定提供了新的参考指标．

为了解沥青路面的水损害机理，基于Biot 动力固结理论，建立了移动交通荷载下“面层－基层－路基”三层体系的物理模型和水力耦合动力控制方程． 利用Fourier 级数展开、Fourier 变换等方法获得了各路面结构层中各物理场分布的半解析解和数值解． 经过对比分析干燥路面和饱和路面面层中的应力分布和孔隙水压力分布、路面面层底部排水条件对路面动力响应的影响以及路面剪切模量对孔隙水压力分布的影响，发现: 相对于干燥弹性的沥青路面，饱和沥青路面在移动交通荷载的作用下会产生较高的拉应力，形成更大的拉应力区; 完全排水边界会显著影响高渗透性路面内的孔隙水压力和孔隙水流速的分布和大小，但是对于低渗透性的路面而言，完全排水边界对孔隙水压力和孔隙水流速的分布和大小影响较弱，只在接近于面层底部的小区域范围内影响显著; 最大孔隙水压力随着面层剪切模量的增大而有所降低; 排水和不排水边界条件下的最大孔隙水压力都随着基层剪切模量的降低而有所增大．

为研究山岭隧道渗流压力、渗流量以及加固参数对渗流的影响，假定圆形隧道周围存在各向同性的径向稳定渗流场，推导了地下水渗透压力分布规律及渗流量公式． 实例分析表明，渗透压力的分布具有非线性特征，在排水情况下设置围岩加固圈和初期支护可明显减少作用在衬砌上的渗透压力及地下水排放量． 运用文中公式计算的毛洞渗流量比较接近相关资料提供的实际涌水量，说明文中方法对预测类似隧道涌水量具有一定的参考价值． 另外，由加固参数与水压力及渗流量的相关性分析可知，随着加固圈渗透系数的减小及厚度的增加，二次衬砌上的渗流压力和渗流量一开始急剧减小，当加固参数达到一定界限值时，地下水渗流压力及渗流量基本保持不变．

提出了降低地区主网有功损耗的有效手段及主网节能潜力评估方法，主要涉及重载线路导线优化更换、主变压器经济运行、负荷分布优化、电厂优化调度和无功优化配置5 个方面，并给出了制订地区主网节能规划的思路。结合某市实际电网，进行了一系列的潮流计算与无功优化计算，评估了各种节能手段的潜力，据此制订了相应的节能规划，算例表明所提方法具有较好的主网节能降耗效果．

SCADA 系统数据库中一般会有一些异常的电力负荷数据，直接用其来进行短期负荷预测将影响预测结果的准确性，因此有必要对这些异常数据进行辨识和修正． 文中同时考虑负荷的横向连续性和纵向连续性，先把负荷数据按照日期排列成二维数据集，然后采用基于密度的方法，在两个维度中对异常数据进行辨识与修正，最后通过实例分析验证了该方法的有效性．

利用非线性系统的微分几何理论，在CCM Buck 变换器仿射非线性模型的基础上，推导出了对应的非线性坐标变换矩阵和状态反馈表达式，得到了Buck 变换器的精确反馈线性化模型。在此模型的基础上，选取线性切换函数和指数趋近律，设计了滑模变结构控制器．对比研究表明，所提出的精确反馈线性化滑模变结构控制策略具有良好的动态响应调节和稳态误差调节特性，表现出更强的鲁棒性．

因高温高压蒸汽作用，超临界电站锅炉受热管内易形成氧化皮，氧化皮的剥落会堵塞管道，发生超温爆管。提前探测氧化皮的状况并采取相应措施对预防爆管十分必要．文中在比较几种氧化皮探测方法的基础上，应用磁场检测法，通过实验研究了探头与管道的间隙、探头与管径的偏角、永磁体相对氧化皮的位置等因素对磁场探测结果的影响，发现间隙小于1．07mm、角度偏离中法线25．9°内、相对位置在26．4°内时，测量误差可控制在5%的工程误差以下，且探头与管道的间隙是影响磁场测量结果的主要因素; 随着偏角与相对位置的增大，测得的磁场强度呈指数增长．

以广州市新河浦社区部分排水区为研究对象，将研究区域划分为居住区、马路、草地3 种典型下垫面，在各典型下垫面分别进行若干场雨水径流水质监测，主要分析雨水径流中的化学需氧量( COD) 、生物需氧量( BOD₅ ) ，以及总悬浮物固体( TSS) 、总氮( TN) 、总磷( TP) 、氨氮等污染物的浓度，探讨TSS 和COD 的相关性，揭示污染物的时空变化规律和径流的初期冲刷效应。基于暴雨径流管理模型( SWMM) 建立了研究区域降雨径流非点源污染的模型，根据研究区域的水质监测资料率定模型参数，结果表明: 水样中TSS和COD 的相关性不明显; 居住区、马路存在较为明显的初期冲刷效应，草地的初期冲刷效
应不如居住区和马路明显; 所建立的非点源污染模型具有较高的精度，利用该模型分别模拟不同重现期、不同降雨类型及不同下垫面类型的非点源污染负荷，所得负荷量结果较为合理，可以为城市雨水径流非点源污染的控制提供参考依据．

为提高臭氧处理制浆废水的效果，分别以活性炭( AC) 、氧化铝( Al₂O₃ ) 和溶胶－凝胶法制备的TiO₂ /AC、TiO₂ /Al₂O₃ 为催化剂催化臭氧处理制浆废水，采用扫描电镜和X-射线衍射仪对催化剂进行表征． 结果表明: AC、A Al₂O₃ 、TiO₂ /AC 和TiO₂ /Al₂O₃ 均具有催化性能，可有效提高臭氧对制浆废水化学需氧量( COD_Cr ) 和色度的去除效果． 动力学分析表明，AC、TiO₂ /AC、Al₂O₃ 和TiO₂ /Al₂O₃ 催化臭氧处理制浆废水的过程中，COD_Cr 降解的反应符合表观二级动力学方程，负载的TiO₂ 提高了反应的动力学速率常数． 气相色谱－质谱联用分析表明，臭氧及催化臭氧处理能有效降解去除漂白废水中的烷基苯类、酯类和氯代烃类等有毒有机污染物．

以两种造纸废水为研究对象，探讨了采用紫外光谱法直接测定废水COD 的可行性． 研究发现，两种废水虽然来源不同，但其紫外最大吸收波长均为272 nm，并且废水在272 nm 下的吸光度与COD 具有良好的相关性． 以546 nm 的可见光作为参比波长可以消除水样悬浮物对紫外吸光度的干扰，提高相关性曲线的准确性． 与标准测试方法的比较表明，双波长光谱法的测量精密度和准确性符合HJ /T 377—2007《化学需氧量( COD_Cr ) 水质在线自动监测仪》的要求，可以用于废水COD 的快速测定．