研究了由许多刚度和阻尼保持常量且频率呈线性分布的TMD形成的MTMD的地震特性.基于虚拟激励法和Kanai_Tajimi及Clough_Penzien地震谱,建立了结构-MTMD系统的传递函数和动力放大系数(DMF).于是MTMD的优化准则定义为Min.Min.Max.DMF.通过最优搜寻得MTMD的最优频率间隔、平均阻尼比、调谐频率比和相应的控制有效性指标.考虑结构受控频率与场地土卓越频率比的不同取值,研究场地土卓越频率对MTMD最优参数及有效性的影响.

对受在底加速度激励时结构－ＭＴＭＤ系统动力特性进行了探讨。通过数值分析。研究了ＭＴＭＤ系统各设计参数之间的关系，给出了ＭＴＭＤ系统最优参数设计建议。

基于结构刚度和质量的摄动,建立了设置MTMD结构的传递函数.于是MTMD的优化准则可定义为设置MTMD结构最大动力放大系数的最小值的最小化.根据结构摄动而质量不摄动与结构质量摄动而刚度不摄动两种情况,讨论了MTMD的有效性变化趋势.数值分析表明,可以设计有效性与TMD相当但鲁棒性高得多的MTMD.因此,MTMD适用于控制频率变化的结构振动.

对于调谐液体阻尼器（ＴＬＤ），利用浩斯模型，导出了受地震激励时结构－ＭＴＬＤ系统的动力学方程及其动力放大系数计算公式。基地导出的计算公式，通过大量的数值分析，给出了可供工程设计用的ＭＴＬＤ系统最优参数实用设计表格。

本文研究了阻尼柔性连接TMD在控制结构地震反应时的最优动力特性.基于导出的设置阻尼柔性连接TMD结构位移传递函数,建立了结构的动力放大系数(DMF)设计公式.于是TMD的优化准则可选为最大动力放大系数中最小值的最小化(Min.Min.Max.DMF).通过最优搜寻得不同刚度比R时TMD最优调谐频率比、最优阻尼比和相应的Min.Min.Max.DMF.为比较,阻尼刚性连接(R=0)的TMD也被考虑.数值结果表明,阻尼柔性连接TMD的刚性比R最好取为0.5.因此,目前的研究拓宽了TMD的应用范围.

将空间网壳结构与拉索有机结合便形成拉索-网壳结构体系.该体系不但具有美学特征,更可进一步增大跨度.基于泰勒数学展开公式和变分原理,推导了具有二阶精度的空间杆单元几何非线性刚度矩阵;研究了拉索单元非线性问题,得出了其切线刚度矩阵;给出了结构非线性动力响应计算策略等.通过数值计算,分析了结构动力特性和非线性地震动力响应问题.计算结果显示,拉索-网壳结构的自振频率皆明显高于对应的网壳结构,且频谱较为密集,甚至不同序号的自振频率几乎相同;拉索-网壳结构的地震动力响应不但与拉索长度、截面尺寸、预张力和布置方式有关,还与塔柱高度、截面尺寸等有关.

本文进一步研究了主动调谐质量阻力器ATMD的动力特性.基于结构和ATMD绝对加速度的两个完整反馈模式(因为在实际中加速度传感器所测量的是绝对加速度),讨论了ATMD的动力特性.数值分析表明,在设计ATMD时应选用基于结构绝对加速度的完整反馈模式.

研究了斜拉索的风致振动疲劳问题。首先，假设在任一应力循环周期内，考察点的最大与最小应力之差符合Rayleigh分布。其次，推导出斜拉索的疲劳可靠度计算公式；根据桥梁结构的疲劳目标可靠度，给出简单明了的斜拉索疲劳寿命计算公式。第三，在目前既有研究的基础上，进一步评价不同的风攻角对疲劳可靠度和疲劳寿命的影响。最后，以松花江斜拉桥中的斜拉索为实例，计算分析了在不同的风攻角情况下斜拉索上各节点应力时程和位移时程，并得出在不同风攻角下各节点的应力响应根方差。于是，根据最危险工况作为疲劳寿命评估的考察点计算出斜拉索的最短疲劳寿命，以验证其风致振动疲劳的性能。

对于风荷载数值模拟，大多数研究都是假定风荷载为平稳高斯随机过程。然而，在分离流作用的一些局部重要区域，例如建筑物屋盖边缘、屋面转角等，风荷载表现出强烈的非高斯特性。为了能够有效地模拟非高斯脉动风压，提出一种模拟非高斯脉动风压的框架。首先，根据风速与风压问的关系，严格推导出脉动风压功率谱密度函数。然后，基于导出的功率谱密度函数、Johnson转换系统和数字滤波理论，提出一种能够快速而有效的生成指定偏度、峰度和功率谱非高斯脉动风压的方法。最后，通过一个一维单变量非高斯脉动风压的模拟算例对该方法的可行性和正确性进行验证。数值结果表明：模拟生成的单样本非高斯脉动风压的统计参数例如偏度和峰度与目标偏度和峰度非常吻合，而且模拟功率谱与目标功率谱两者也吻合得很好。