在役混凝土坝运行状态，目前主要依据静力状态监测信息进行监控，应用动力响应监测信息监控混凝土坝运行状态方面研究较少。动力响应信息对结构的损伤演化和整体性能的变化更具敏感性。鉴于混凝土坝一般体积较大，应用地震、泄流和机组运行等环境激励产生的动力响应信息是自然选择。但环境激励的输入信息难以获取，需要研究仅依据输出响应信息诊断混凝土坝安全性态的理论和方法。项目基于实测动力响应信息，通过信息分解、重构和挖掘，结合模型试验和数值仿真分析，研究混凝土结构损伤演变过程的动力响应信息变化，建立动力响应信息特征与混凝土坝结构安全性态的关系，揭示水位和温度等环境荷载对混凝土坝动力响应信息的影响规律，提出混凝土坝安全性态的动力响应非模态参数表征方法，建立混凝土坝安全性态动力响应信息监控模型，提出基于动力响应信息的混凝土坝安全性态评价方法。

在役混凝土坝运行状态，目前主要依据静力状态监测信息进行监控，应用动力响应监测信息监控混凝土坝运行状态方面研究较少。动力响应信息对结构的损伤演化和整体性能的变化更 具敏感性。鉴于混凝土坝一般体积较大，应用地震、泄流和机组运行等环境激励产生的动力响应信息是自然选择。但环境激励的输入信息难以获取，需要研究仅依据输出响应信息诊断混凝土坝安全性态的理论和方法。项目提出采用迭代Hankel矩阵特征值分解法，分解动力响应信息的环境激励优势频率影响，压制环境激励优势频率对结构固有振动响应的影响，结合非线性去噪技术，重构了环境激励下混凝土坝的动力响应信息；通过模型试验和数值仿真分析，研究混凝土坝损伤演变过程的动力响应信息特征变化，提出了仅输出型模态参数盲源辨识方法和基于Hankel矩阵联合近似对角化的模态识别方法，采用非线性映射和流形学习方法，建立了动力响应信息特征参数与混凝土结构安全状态的关系，揭示水位和温度等环境荷载对混凝土坝结构动力响应信息的影响规律，提出了混凝土坝结构安全状态的动力响应时间序列模型及其参数表征方法，基于状态空间理论，建立混凝土坝结构状态动力响应信息监控模型；研究了动力响应信息的波动理论分析方法，分析了波走时和波数对混凝土坝损伤的敏感性，提出混凝土结构健康诊断的动力响应波动参数指标；形成了基于动力响应信息的混凝土坝安全状态评价理论方法体系。这对充分挖掘混凝土坝整体安全状态信息，准确评估混凝土坝的安全度和承载能力，具有重要的理论意义和工程实际应用价值。 2100433B

本项目进行了核电厂多级隔震体系的相关理论和试验等研究，具体研究内容和工作成果包括：①研发了一种新型多级隔震装置，并进行了力学性能试验研究，基于试验结果建立核岛多级隔震支座多级刚度模型。②进行了核电厂多级变刚度隔震理论研究及数值分析。建立核岛多级隔震结构的精细化分析模型。③完成核电厂核岛多级隔震结构的地震响应数值分析研究，研究不同地震峰值输入、远场、近场及频谱特性对上部结构地震响应、楼层反应谱、隔震层最大位移及竖向拉压情况的影响。④建立非平稳随机地震作用下核岛多级隔震结构的随机振动方程，对核岛多级隔震结构的非平稳随机地震响应进行分析。⑤进行了核电厂多级变阻尼隔震理论研究及数值分析。研发了一种新型变阻尼粘滞阻尼器，编制了变阻尼粘滞阻尼器减震结构的动力分析程序，进行了变阻尼减震结构的动力响应分析，提出了一种基于动力响应减震系数计算附加等效阻尼比的方法。⑥进行核电厂LRB1100/LRB1200支座基本及极限力学性能试验研究，系统研究了核电厂LRB1100/LRB1200支座的力学性能指标。⑦提出了一种适合铅芯橡胶隔震支座在大变形条件下的非线性硬化模型，采用数值分析方法研究了隔震支座在特大地震下进入硬化后核电厂结构的地震响应。⑧构建了考虑橡胶支座大变形硬化的多线性恢复力模型，并研究了不同地震峰值输入下传统双线性模型结构与大变形硬化模型结构的动力响应、弹塑性反应谱、结构塑性状态发展及结构塑性耗能情况。 2100433B

日本311地震造成了福岛第一核电厂严重核事故，引起全世界对核电安全的关注，在特大型地震作用下如何确保核电厂全系统工作安全已成为亟需解决的科学难题。核电厂结构对抗震具有严格要求，采用隔震技术后，地震发生时安全壳及内部设备的反应降低，抗震安全性提高，同时结构相对位移会显著增加，确保出入核岛的管线安全是关键环节。基于地震的不确定性，本项目以核电厂结构抗震性能为条件，以全系统包括结构、管线和内部设备的安全运营为目标，以AP1000系统为依托，开展核岛结构隔震分级控制研究。系统地开展从SL1、SL2到超SL2水准地震下核岛结构多级隔震的动力性态及响应控制研究，建立多级隔震临界条件的数学力学模型、分级隔震转换装置以及精细化分析模型；揭示多级隔震状态下的屏蔽厂房\钢安全壳\内部设备地震响应特征；提出核岛结构多级隔震的地震响应控制策略。本项目对拓宽核电厂的应用区域和在超设计地震下安全性具有重要的意义。

恶劣环境中的混凝土在遭受不利荷载作用以及大坝自身材料老化等情况下，大坝会不可避免地存在某些隐患病害。

《混凝土坝变形性态监控理论与实践》基于混凝土坝原型监测资料和试验成果，综合运用小波分析、相平面、分数阶微积分、有限元等数学理论和方法以及力学和坝工知识，系统地论述了混凝土坝变形性态监控理论，并将研究成果应用于工程实际。具体涉及混凝土坝变形性态非线性动力学分析方法、混凝土坝变形特性数值分析方法、渗流场与应力场耦合作用下混凝土坝变形特性数值分析方法与混凝土坝变形安全监控模型构建方法等主要内容。书中研究内容为深入认知复杂荷载作用下混凝土坝变形性态演化机理和驱动规律、混凝土坝的安全监控和预警提供了理论依据与技术支撑。