针对水下多目标跟踪问题，提出基于成像声呐的高效目标跟踪算法. 基于声呐的成像特点，针对声学图像中的每个像素点，建立基于信号强度的回波信号模型，提取图像中的个体目标. 采用基于序贯蒙特卡罗的概率密度假设(SMCPHD)滤波对各目标状态进行滤波，结合Auction航迹识别算法将滤波后的目标状态与已确定的航迹进行关联，实现多目标跟踪. 通过算法的仿真分析发现，该方法相对于基于数据关联型的多目标跟踪算法如联合概率数据关联(JPDA)算法、多假设跟踪(MHT)算法，大大提高了计算效率. 对采集的现场数据进行目标提取与跟踪，获得目标的跟踪轨迹.

基于局部时间步长（LTS）技术（即在每个计算网格采用局部允许的最大时间步长），建立新的水沙数学模型，提高计算效率. 用非结构三角形网格离散计算区域，采用充分反映水-沙-床相互作用的平面二维完整控制方程组，利用有限体积法求解控制方程，用HLLC近似黎曼算子估算界面数值通量. 对动床溃坝算例的计算表明，当选取合适的局部时间步长级数时，计算效率明显提高（节省计算时间幅度达到68%），精度满足要求. 长江中游太平口水道的工程应用表明，该模型能够在保证精度的前提下，节省高达92%的计算时间.

开展考虑不同构造、轴压比、墙架柱截面类型及覆板蒙皮作用的7个试件的抗震试验，可得如下结论. 1）覆板后节点破坏由墙-楼板连接处的自攻螺钉失效导致，防止该区域的自攻螺钉失效是连接成败的关键. 2）覆板后规程推荐节点承载力、耗能能力明显提高，但受截面高度、轴压比的影响均较大. 3）覆板后角钢加强型节点承载力及耗能能力均降低，且受截面高度的影响大；2 mm 厚角钢试件在加载初期发生两肢间夹角的拉大与减小，破坏时螺钉全部从墙架柱拉脱；4 mm 厚角钢试件楼层梁与角钢间的自攻螺钉过早发生失效，造成角钢厚度增加，承载力降低. 4）获得节点的恢复力骨架曲线特征值，为结构基于简化力学模型抗震计算提供基础数据.

为了研究核电用双钢板-混凝土（SCS）结构在轴压荷载作用下钢与混凝土的组合效应，从材料泊松效应的角度出发，分析双钢板-混凝土单元中钢板与混凝土的应力重分布规律，总结钢混组合效应下的2类应力状态和混凝土受侧向约束的特点，采用轴压试验进行论证. 研究表明：钢板与混凝土的应力重分布规律取决于2种材料泊松比的相对变化，对于单轴受压的SCS单元，在达到承载力极限状态时，钢板处于平面压-拉应力状态，混凝土处于三向受压应力状态并存在“约束强化效应”.

以某透水性土层较深的悬挂式止水帷幕基坑为背景，采用ABAQUS建立考虑分级降水开挖全过程的三维流固耦合模型，研究降水对于基坑变形发展的影响规律和不利因素，分析开挖前预降水深度、止水帷幕深度对基坑变形性状的影响. 研究表明：渗流与开挖支护具有明显的耦合效应，降水引起的围护结构侧移增量模式随开挖和支撑施作情况不同而差异较大，降水引起的地表沉降是由土体固结和渗流引起的围护结构侧移引发的地表沉降组成；地表沉降影响范围较经验预测值明显偏大，在基坑西侧地表沉降最大点，降水施工期累积产生的沉降约占48%；各级降水中第1级降水对基坑变形最不利，围护结构初始侧移随第1级降水深度的增加而快速增长，使得竣工后的最大围护结构侧移和坑外地表沉降呈指数增长；止水帷幕对于减少坑外水位下降和控制地表沉降有显著作用，随着帷幕深度的增加，地表最大沉降和沉降影响范围降低，存在最优止水帷幕深度使得帷幕超过最优深度后地表沉降趋于稳定.

为了研究横桥向地震作用对钢拱桥结构地震损伤发展的影响，以一座实际中承式钢拱桥为对象，建立考虑损伤区局部变形影响的全桥混合有限元（FE）模型. 通过对结构进行不同峰值加速度地震作用下的弹塑性地震反应计算，对比分析在空间三维地震作用和仅在桥梁面内地震作用下钢拱桥的损伤发展情况. 结果表明，横桥向地震动输入虽然不改变钢拱桥面内的位移时程响应及地震塑性损伤区域的分布位置，但会增大钢板发生局部变形的程度并加速焊接节点超低周疲劳损伤的发展，从而增大结构发生局部失稳破坏和超低周疲劳破坏的可能性. 在钢拱桥的抗震设计中宜同时考虑3个方向的地震作用，以确保结构的抗震安全.

针对杭嘉湖地区冲淤河谷地形分布广泛的特殊情况，结合当地土体工程特性和抗震设防区划设置现状，基于动力时程分析以及概率统计方法，给出适用于杭嘉湖地区多层框架结构的地震易损性曲线，对比不考虑地基、均质地基和河谷地基条件下多层框架结构的动力分析结果. 研究土-结动力相互作用以及局部河谷地形对结构动力响应和易损性的影响，考察房屋结构位于河谷不同位置处的差异. 结果表明，土-结动力相互作用对结构的动力分析结果有显著影响，不考虑土-结动力相互作用将低估房屋结构变形，易损性性能水平超越概率偏低，偏差可达7.9%，结果偏于危险；局部河谷地形对地震波独特的聚焦效应会增大结构变形，地震易损性超越概率与均质地基相比增幅可达12.1%，且河谷不同位置处的聚焦效果不同，在选取的地震波输入下表现为房屋结构距河谷中心越近，结构变形越大、地震易损性超越概率越大.