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本项目属于力学学科随机结构动力学领域。 工程结构受到的环境载荷如地震、风、海浪、路面激励等本质上都是随机的。基于随机振动理论的概率性设计方法已成为工程界重要的发展方向。但因为算法瓶颈,随机振动丰富的理论成果一直难于在工程中推广应用。突出的例子是大跨度结构受到非均匀地震作用时,虽然随机振动方法被公认为解决其安全性评估的理想手段,但高维随机微分方程的高效求解却成为国际性的难题,长期无法解决。 本项目组针经二十多年研究,对于平稳或非平稳、单源或多源、均匀调制或非均匀调制演变随机激励条件下的随机振动算法以全新思路进行了系列更新,建立了随机振动计算的虚拟激励法。包括：（1）创建了单源平稳随机振动的快速CQC算法;（2）提出多源平稳随机振动谱矩阵分解的虚拟激励原理和方法;（3）建立了均匀调制非平稳随机振动的虚拟激励逐步积分法;（4）对非均匀调制非平稳随机振动分析中的黎曼—斯蒂尔吉斯积分建立了高效精确计算方法。 虚拟激励法高效精确,应用方便。它不但使上述大跨度结构非均匀地震分析这一国际性难题迎刃而解;也在国际上首次实现了大跨度悬索桥的颤振—抖振耦合三维气动特性分析,并解决了我国舟山台风区西堠门大桥的风振内力计算技术关键。 近十年来,虚拟激励法在土木水利、*、海洋工程、汽车高铁等更多领域得到进一步的发展和应用。美国CRC出版社2005年出版的《Vibration and Shock Handbook》以一整章详细介绍虚拟激励法。我国交通部《公路桥梁抗震设计细则2008》将该法列为抗震计算的基本方法之一,在国际上首先实现了将先进的随机振动理论方法实际应用于大跨度桥梁工程设计。截至2011年虚拟激励法已被18种国内外学术专著、教材和工程手册以专门章节详细介绍。
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