设计了 29 个不同配箍率、CFRP 层数及预损伤水准的钢筋混凝土(RC)方柱试件 进行轴压试验;通过对试验数据的回归分析，提出了 CFRP 约束损伤钢筋混凝土的受压本 构模型． 结果表明:外包 CFRP 能有效地恢复甚至提高损伤钢筋混凝土的轴压强度及延 性，其加固效果随 CFRP 用量的增加及预损伤水准的降低更为显著;损伤钢筋混凝土的弹 性模量则随着损伤水准的增大而减少;反复荷载作用下，CFRP 约束损伤钢筋混凝土的应 力 － 应变曲线的包络线与单调荷载作用下的应力 － 应变曲线基本重合;文中提出的模型 预测与试验数据高度吻合．

在现浇 RC 框架实际结构中，楼板整浇后对结构整体性的增强作用使框架梁矩形 截面实际内力中存在不可忽略的轴力． 对竖向和侧向荷载作用下的 RC 框架梁矩形截面 内轴力沿着梁跨分布规律进行了研究，并分析了不同楼板布置形式下的 RC 框架梁内轴 力分布规律，研究结果表明:整浇楼板是框架梁内实际轴力沿梁跨呈不均匀分布的直接原 因，并且在负弯矩作用端为轴压力，数值不可忽略，设计过程应对其进行合理考虑;整浇楼 板对框架梁内实际轴力的影响方式为通过限制梁轴向变形从而使其产生梁内轴力;整浇 楼板主要对与之直接相连的框架梁内轴力产生直接影响，对不与之直接相连的框架梁内 轴力分布情况基本不产生影响． 此外，还在此基础上，分别对正负弯矩作用下的框架梁进 行了梁内轴力产生原因和组成分析，并进一步给出了考虑整浇楼板对框架梁影响的设计 建议，以期能更好实现“强柱弱梁”．

为研究不等边角钢作为特高压输电塔交叉斜材的承载性能，选用了我国特高压 输电塔结构中典型的节间形式，制作了交叉斜材采用不等边角钢的足尺节间试件，进行了 节间不同工况下的静力加载试验，研究了不等边角钢交叉斜材的应变发展、变形特征、破 坏模式及极限承载力;然后，建立了节间的非线性有限元模型，并进行了试验验证和参数 分析． 试验结果表明，不同工况加载过程中，不等边角钢交叉斜材的稳定承载性能良好，极 限荷载作用下，不等边角钢交叉斜材的受力方式决定其最终的破坏模式为面外屈曲或面 外和面内共同屈曲;有限元模型参数分析表明，随着交叉斜材内力比值的降低、材料强度 等级的提高以及斜材相交点位置的提高，不等边角钢交叉斜材的承载力均有所提高，交叉 斜材的受力方式对其承载力提高的效果有显著影响． 最后，基于能量法及有限单元法，提 出了不等边角钢交叉斜材承载力计算的理论方法，经验证，理论方法的计算结果与有限元 分析结果、试验结果吻合较好．

为实现对自由曲面的平面四边形网格划分，提出了一种基于力学模拟的网格优 化算法，建立了包含杆件长度的约束力、边界固定质点约束力、曲面对质点的吸附力、网格 平面化作用力的弹簧质点计算模型． 首先，采用映射法或其他方法对曲面进行初始四边形 网格划分，在获得曲面的初始网格划分的基础上根据不同网格性能的侧重要求，计算出相 应的弹性系数 k_ij 、边界约束刚度 k_c 、对网格点的吸附刚度 k_m 、平面化控制系数 p_c ，建立以 平面化为目标的网格弹簧质点模型，通过动力松弛法，经多次迭代得到平面化网格;然后 结合四边形平面化指标，以流畅性指标和均匀性指标对网格进行质量综合评价，同时引入 网格偏离指标对网格的形状进行控制;最后，进行了算例验证，算例表明，弹簧质点平面化 网格计算方法可以很好地适应自由曲面，通过调整参数，在一定条件下可使网格平面化的 许允误差限制达到合理范围，同时可以兼顾流畅性和均匀性的要求．

作为一种新型启发式智能优化算法，模拟植物生长算法(PGSA)建立以植物向光 性机理为基础的生长动力模型，以形成向全局最优解迅速生长的搜索机制． 针对大规模复 杂优化问题中生长空间大、设计变量多、可能存在多个局部最优解、算法难以自动终止等 特点，基于 PGSA 基本原理，提出了 3 种新的算法改进机制———可生长点集合限定机制、 新增可生长点剔除机制以及混合步长并行搜索机制，并通过典型数学和桁架结构算例分 析对提出的改进算法的效果进行验证． 结果表明:可生长点集合限定机制能有效控制生长 空间规模，具有较强的局部搜索能力;新增可生长点剔除机制通过与前者的结合，为 PGSA 提供了有效的算法终止机制;混合步长并行搜索机制在生长前期便具备优异的全局搜索 能力，能快速获取到最优解范围． 所提出的新机制显著提升了 PGSA 算法优化的有效性及 适应性，从而为结构优化问题提供了新思路．

传统的有限元模型修正方法通常没有定量考虑测试误差和模型误差的不确定性 对修正结果的影响，并且难以用于复杂结构． 针对上述问题，提出了一种基于环境振动测 试和商业软件交互访问的贝叶斯有限元模型修正方法． 该方法以环境振动测试和快速贝 叶斯方法识别所得模态参数为已知数据，基于贝叶斯定理得到修正参数的后验概率密度 函数，利用单纯形法最小化修正参数的负对数似然函数，得到其最有可能值及后验变异系 数，并通过 SAP2000 有限元模型和 MATLAB 修正程序的交互访问，实现复杂结构有限元 模型参数的自动修正． 对某两层大跨楼板结构进行了环境振动测试和模态参数识别，利用 所提方法直接对混凝土楼板和钢梁的弹性模量进行修正，修正后的自振频率和振型与识 别值吻合较好．

被动式节能方法根据建筑所处的气候特征，以无机械动力的方式与周围环境进 行能量交换，可降低建筑耗能并提高建筑生态性． 以珠海横琴新家园为例，利用建筑物理 环境仿真模拟计算软件的模拟结果和实际的各项物理指标的实测结果的对比，研究了被 动节能技术在高层住宅中的应用，并分析了其对岭南地区高层住宅建筑生态性的影响，分 析表明:岭南地区高层住宅应采取措施降低太阳辐射和加强室内自然通风以提高室内环 境舒适度;为确保良好的室内通风效果，建筑的主要朝向应尽量迎向主导风向，并确保室 内通风通道顺畅、均匀，除此以外自然通风开口面积应满足要求且方便调节，以便人们灵 活开启使用并在不需要的时候及时关闭;岭南地区高层住宅全年存在较大的降温需求及 新风需求，应合理利用建筑遮阳构件减少太阳辐射得热，同时将室外适宜状态下的新风引 入室内降温及补充室内新风，从而实现建筑与周围环境的能源和物质交换、构成和谐的建 筑热生态系统和风生态系统．

超导磁浮交通具有无接触摩擦磨损、运行速度高、环境友好、安全可靠等优点，是 先进轨道交通技术的典型代表。基于钉扎效应的高温超导磁浮列车与以超导磁体作为车 载动子的电动磁浮列车是超导磁浮交通的主要形式． 文中分别详细介绍了高温超导磁浮 列车与电动磁浮列车各自结构原理及发展历程，并总结了这两种典型超导磁浮交通形式 的主要优缺点． 目前超导磁浮交通总体朝向“高速”方向发展，结合真空管道的高温超导磁 浮以及利用高温超导磁体取代低温超导磁体的电动磁浮将是未来高速交通的主要选择．

采用动态力学分析方法(DMA 法)对 SBS 改性沥青多次再生前后的黏弹特性进 行研究，通过比较复数剪切模量、相位角、车辙因子、弹性恢复率和不可恢复的蠕变柔量等 参数评价 SBS 改性沥青独特黏弹特性的保留程度与再生效果，并采用荧光显微镜对老化 与再生过程进行观测． 结果表明:随着老化与再生次数的增多，再生剂对 SBS 改性沥青黏 弹性能的再生效果越来越差，SBS 改性沥青独特黏弹特性逐渐丧失;多次再生后沥青对应 力水平的敏感性增强，弹性恢复能力变差，越来越接近硬质沥青，难以满足适用于 SBS 改 性沥青的 MSCR 分级标准;老化过程中 SBS 逐渐发生聚合、相容性变差，再生剂只能补充 老化过程中沥青组分的迁移造成的轻质组分的减少，但不能重新分散 SBS 改性剂、不能 改善 SBS 与沥青的相容性;SBS 改性沥青 3 次及以上再生时，如果只采用再生剂再生，可 考虑将之作为硬质沥青进行应用，如果不降低改性沥青路面的路用性能，新添加的改性沥 青应添补旧沥青丧失的 SBS 黏弹特性，针对性定制新的改性沥青将成为技术途径．

将复合光催化材料 TiO₂ -CeO₂ 应用于隧道钢渣沥青混合料中，研究复合光催化材 料 TiO₂ -CeO₂ 对隧道内汽车尾气的降解效能． 首先研发了一套能模拟隧道环境的尾气降解 试验装置，然后研究了复合光催化材料 TiO₂ -CeO₂  对隧道钢渣沥青混合料路用性能的影 响，最后通过降解效能与降解速率的评价得出了复合光催化材料 TiO₂ -CeO₂  在隧道钢渣沥 青混合料中的最佳用量． 结果表明:将复合纳米光催化材料应用于隧道钢渣沥青混合料 中，在纳米 TiO₂ 的掺量为 50%、纳米 CeO₂ 掺量为 0． 7%时会达到光催化效率、光催化效能 的峰值，该掺量下对 NO 和 HC 的降解效率峰值高达 89% 和 95%，30 min 内降解速率分 别高达 626．3 mg/(m³ ·min)和 74． 75 mg/(m³ ·min)，且隧道钢渣沥青混合料的路用性 能符合要求．

提出一种基于实测应力数据的研究城市轨道车辆构架疲劳可靠性变化规律的方 法． 为了建立结构损伤与可靠性之间的关系，通过新型启发式算法拟合出每一日应力谱的 概率密度函数，进而基于统计分布特征推导了一种考虑载荷相互作用的概率累积损伤模 型;然后考虑到某一结构区域不同传感器结果的差异性，采用具有随机效应的 Wiener 过 程通过概率损伤统计量与马尔可夫链-蒙特卡洛方法求得结构可靠度随运营里程的总体 变化规律． 实测数据计算结果表明，提出的可靠性计算方法可以得到与工程经验相符的构 架疲劳可靠性结果．

交通限行政策和推广纯电动汽车是实现绿色交通的重要途径． 为定量分析出行 者环保意识对绿色出行行为的影响，基于出行者环保态度和环保行为，利用潜在类别分析 模型对出行者进行潜在类别划分;将出行者的潜在类别作为解释变量带入双变量 Probit 模型中，分析出行者潜在类别和其他因素对私家车限行政策赞同度和纯电动车意愿购买 的影响． 研究结果表明:基于出行者环保态度和环保行为，出行者可划分为环境友好者、环 境中立者、伪环境友好者三类群体;在出行者绿色出行行为中，带入出行者类别能够显著 提高模型的拟合度;出行者潜在类别对绿色交通出行行为具有显著影响．

对居民低碳意识的形成机理进行研究，可以为交通管理者引导城市居民选择低 碳出行方式提供重要依据． 运用数据挖掘技术对低碳出行问卷数据进行分析;将计划行为 理论框架下的 15 维问题视为表征居民低碳出行意愿的内在原因变量，应用 K 均值聚类 算法对居民低碳出行意愿强度进行归类，并将所得结果作为被解释变量应用于随机森林 模型中，探讨居民的社会属性特征、出行特征等对其低碳出行意愿的作用机理． 结果表明: 基于 Silhouette 指标检验及 t-SNE 降维，居民低碳出行意愿可划分为 3 类:强烈、中立、不 强烈;基于重要性指标显示影响最为显著的 4 项因素分别是居民的职业、居住地、家庭构 成、通勤时间． 研究结果从多个角度为城市交通低碳化发展及管理提供政策建议．

混合动力车辆的能量管理策略对提高燃油经济性十分重要． 为了提高功率分流 式混合动力车辆的燃油经济性以及能量管理策略的实时性，设计了基于显式随机模型预 测控制的能量管理策略． 首先利用马尔科夫链预测车速，通过简化控制模型，把非线性的 能量管理问题转化为线性二次优化问题，建立了以预测域内能量消耗最小为目标的随机 模型预测策略(SMPC);然后通过参数化求解得到显式随机模型预测控制策略，该策略既 保持了随机模型预测控制方法的优势，又提高了计算速度;最后在多个工况下进行仿真， 对提出的能量管理策略的有效性进行验证． 仿真结果表明:与基于规则的控制策略相比燃 油经济性最高可提高 28． 64%，同时该策略在仿真中的平均计算时间为 3． 1ms，具有实时 运算潜力．

对基体组织为 25%P +75%F 和 50%P +50%F 的后桥主减速器壳体轴承座材料 QT450 的显微组织进行比较，以研究组织与裂解性的内在联系． 首先，对不同金相组织的 QT450 试件进行拉伸试验，获取数值模拟所需的材料参数，并与模拟相结合，分别确定两 种基体组织的临界断裂韧度 J IC ，利用 ABAQUS 模拟获得不同显微组织的 QT450 的裂解 载荷及应力集中程度;然后建立回弹模型，分析两种组织的塑性变形及失圆;最后进行裂 解试验对数值分析的有效性进行验证． 结果表明:基体为 50% 珠光体 + 50% 铁素体的 QT450 相比基体为 25%珠光体 +75%铁素体的 QT450 更适于裂解;QT450 材料的强度和 刚度取决于珠光体的含量，随珠光体含量的上升，材料的脆硬性好，缺口敏感性好，其裂解 性能更佳;采用基体组织为 25%珠光体 +75%铁素体的 QT450 生产的轴承座的失圆度大 于 0． 2mm，无法完成后续精加工及装配，而采用基体组织为 50% 珠光体 +50% 铁素体的 QT450 材料生产的轴承座的失圆度小于 0． 2 mm，裂解产生的塑性变形小，更符合实际生 产的工艺要求．

发动机冷却风扇是车辆冷却系统的重要组成部分，静压和轴功率是评价其气动 性能的重要指标，而叶尖作为风扇做功的主要部分对风扇气动性能有较大影响． 以发动机 冷却风扇为研究对象，研究了风扇气动性能的计算方法和叶尖参数的优化方法． 首先给出 了风扇气动性能的计算方法，依据试验台建立风扇计算模型，利用模型仿真得到风扇在某 一转速下的性能曲线，并与试验值进行了对比验证;然后以叶尖安装角、叶尖弦长、叶尖拱 高为变量设计新风扇，基于正交试验法对各叶尖参数进行优化组合，给出了风扇叶尖参数 的优化方法;最后通过风扇性能曲线、叶片压力图、叶片速度矢量图对优化结果进行分析， 验证了优化方法的可行性． 文中关于风扇叶尖参数的分析与优化方法，对发动机冷却风扇 的设计具有指导意义．

大步长静力隐式有限元方法具有快速的计算速度和较高的计算精度，在金属板 料的成形模拟领域中得到了广泛的应用． 在接触搜寻阶段，由大步长引起的大量历史接触 信息改变的特点使接触搜寻问题变得更困难，因此有必要针对该问题设计一种高效稳健 的搜寻算法． 基于主从面法的思想，提出了一种结合位置码法和 ADT(Alternating Ditigal Tree，交替数字二叉树)法的改进接触搜寻算法，并集成到自主研发的 QuickForm 软件中; 通过数值算例对该方法的计算性能进行了测试． 结果表明:改进算法具有良好的搜寻性 能，平均搜寻效率提升了 20% 左右．