基于断裂力学理论，利用无单元伽辽金-有限元耦合方法分析了沥青路面的开裂问题，研究了水平荷载、结构参数等因素的影响。结果显示，水平荷载对沥青路面Top-Down裂纹(TDC)的扩展不利，它使得裂纹尖端的应力强度因子增大，裂纹扩展路径缩短，疲劳寿命减小；交通荷载作用下，沥青面层越薄，越容易产生开裂；Ⅰ、Ⅱ型应力强度因子随着沥青面层模量、基层模量的增加而近似线性增加，裂纹的起裂角随着面层模量的增加而减小，随着基层模量的增加而增大；随着土基弹性模量的增加，Ⅰ型应力强度因子线性减小，裂纹扩展角增大。
沥青路面的永久变形叠加问题是永久变形研究中的难点。首先对现有的用于沥青路面中的叠加方法进行了分析，指出其不适合于永久变形叠加问题；而后对AASHTO 2002柔性路面设计指南中的永久变形叠加方法进行了简要介绍，并采用两种APA试验方法对AASHTO叠加方法进行了验证。验证结果表明，AASHTO方法并不能准确预估永久变形；应力历史对永久变形叠加结果有很大影响，而以应变硬化原理为基础的AASHTO叠加方法不能体现应力历史的影响。因此，AASHTO 2002的叠加方法还存在着一些局限，需要进行修订。
基于动态测定方法确定的沥青混合料的参数能真实反映沥青混合料对运动车辆荷载的响应，并能正确表现沥青混合料本身的粘弹性性质等优点，利用英国Cooper NU—14多功能沥青材料试验机测定了30#硬质沥青混合料的动态间接拉伸劲度模量，对试验结果进行了二元方差分析及非线性拟合，分析了级配、油石比、结合料类型和试验温度对动态间接拉伸试验的影响。结果表明：30#硬质沥青混合料具有很高的动态间接拉伸劲度模量，用于沥青路面的下面层可减小其底面的拉应变；级配、油石比、试验温度和沥青针入度均对沥青混合料的动态间接拉伸劲度模量有显著的影响。
在分析现有半刚性基层抗裂评价指标的基础上，采用劈裂模型作为半刚性基层材料收缩开裂的评价模型，同时考虑干缩应变、温缩应变及行车荷载下基层层底拉应变，提出了抗裂评价系数作为水泥稳定碎石的评价指标。对6种级配水泥稳定碎石进行了劈裂和收缩试验，并用BISAR3.0计算了给定结构基层最大层底拉应变，进而比较了最大干缩应变、劈裂应变和抗裂评价系数3个抗裂指标。研究表明，采用抗裂评价系数能正确评价水泥稳定碎石的抗裂性能。采用控制关键筛孔通过百分率理论计算所得集料级配的抗裂性能优于富勒级配理论；超载对基层层底拉应变的不利影响显著。研究结果已在沪宁高速公路扩建工程中成功应用。
为研究碎石层对差异沉降的缓冲性能，设计了模拟差异沉降试验箱，通过模拟试验验证了碎石层缓冲差异沉降的效果；在碎石层缓冲差异沉降机理分析的基础上，提出了二次松散系数的概念及计算公式，设计了碎石层二次松散系数测试箱，并分析了粒径大小、颗粒形状、内摩擦角与二次松散系数的关系。根据常见的沉降曲线形状推导了相应的碎石松散边界方程，并由此分析了影响碎石松散区域大小的主要因素。研究表明：碎石模拟试验箱的设计及试验是成功的；碎石层散体材料可以缓冲差异沉降主要是由于其具有二次松散的性能；二次松散系数随碎石粒径及内摩擦角增大而增大，且同粒径卵石的二次松散系数总是低于碎石；沉降最大值及二次松散系数是决定松散区域厚度的主要因素。
岩土工程试验数据的数学物理关系与规律性探索是目前较难解决的问题，基于此利用组成论中的复杂度分析方法对无侧限抗压强度试验曲线进行了分析，并依据最复杂原理从数学关系上推导证明了分布函数的具体表达式。分析结果表明，无侧限抗压强度试验结果符合极值分布规律，理论分布函数与实测数据吻合较好，分布函数的表达式是在限制条件下得到的，这使数学推导过程有了明确的物理意义，有利于认识原位试验深刻的数学物理关系。以上结论的得出对复杂性分析应用于各种离散、变异系数高、不确定试验数据的深入分析具有积极意义。
机场刚性道面是通过具有一定传荷能力的接缝，达到共同工作的目的，基于此建立了冲击荷载作用下双参数粘弹性地基上四边弹性嵌固矩形板的新型力学模型。利用变分原理、Laplace变换和互等功定理求解了该系统的位移解析解，计算了弹性地基和粘弹性地基上有限矩形板的动力响应，探讨了地基参数和弹性嵌固边界刚性系数对板的动态响应的影响。得到了冲击荷载下双参数粘弹性地基矩形板系统参数影响的动力特性规律。该研究结果可为路面结构的动力响应分析、板厚设计、参数识别和质量评价等提供理论依据。
基于桩-网复合地基桩-网-土体系作用机理的复杂性，理论研究落后于工程实践等现状，对桩-网复合路基变形机理理论进行了分析，运用有限元数值模拟的方法，对一种新型软土地基处理的路基的沉降、侧向位移、差异沉降进行了数值分析研究。结果表明：(1)在垫层与填土间加入土工格栅后，能减少路基顶面及底面的沉降，但能够更明显地减少路基顶面及底面的差异沉降和坡脚侧向位移；(2)桩间土强度的增加对于路基底面最大差异沉降的影响要比路基顶面要大，路基顶面最大差异沉降的增加大致与桩间距的增加呈正比关系；(3)路堤底面的沉降量出现谷值点是由于桩体作用所致，峰值点是由于土拱效应所致；(4)较大的土工格栅拉伸模量对于减小路基顶面沉降的效果是不明显的，合适的土工格栅拉伸模量能够减小经济投入。
针对不同初始含水量和初始干密度的中弱膨胀土和石灰改性膨胀土，对上覆压力作用下的变形规律进行了试验研究，得到了其膨胀变形随稠度状态的变化规律。结果表明，稠度状态可以较好地预测上覆压力与线膨胀率之间的关系；稠度状态对膨胀土的影响很大，对同一种膨胀土和其石灰改性土有所不同，随着灰剂量的增加和上覆压力的增大，稠度状态对改性土影响逐渐变小。因此，在膨胀土路基施工过程，应合理考虑上覆压力和稠度状态来分层控制路基的压实。路基下基层可以适当提高填筑的稠度状态，上基层采用相应较低的稠度状态填筑，以减少膨胀率及膨胀力对路基造成的破坏。
为研究非饱和粘土中电荷对其渗透率的影响，首先阐述粘土双电层产生的机理，分析了双电层对粘土中极性液体流动产生电滞阻力的原因；然后利用物理化学中关于胶体动电性质的有关公式和达西定律，导出了受到电效应影响的水相渗透率公式，并结合已有的非饱和土渗透率公式，得到了考虑电效应影响的非饱和土的综合渗透率公式；最后以钠高岭土为例，分别计算出在温度为15℃、4种不同浓度的NaCl溶液考虑电效应影响的渗透率ke和不同饱和度下不考虑电效应的渗透率k*。计算结果表明：(1)在温度恒定的情况下，渗透液的浓度对ke影响很大，随着浓度的增大，ke近似线性减小；(2)渗透液的饱和度对k*影响显著，随着饱和度的减小，k*显著减小。因而，在溶液浓度较低和饱和度较低的情况下，非饱和土水的渗透应考虑电效应的影响；在饱和土中，电效应的影响很小，可以不予考虑。
为了评价不同掺量的布敦岩沥青对基质沥青的改性效果，采用先进的动态剪切流变仪Advanced Rheometer(AR)对岩沥青改性沥青胶浆的高温动态流变性能进行了试验研究，主要评价指标有相位角、储能模量、车辙因子和动粘度等。研究发现岩沥青改性沥青胶浆的高温性能明显优于基质沥青；车辙因子和动粘度指标显示岩沥青改性沥青胶浆具有与SBS改性沥青胶浆相当的抗车辙性能，但是，其温度敏感性高于SBS改性沥青胶浆；岩沥青掺量对胶浆性能影响较明显，岩沥青与基质沥青质量比达到1∶1时，沥青胶浆的高温性能已经得到明显改善，可以满足路面使用性能要求。
以东营黄河公路大桥——大跨预应力混凝土连续刚构桥为对象，首先利用ANSYS建立了全桥的三维有限元模型并进行了理论模态分析；并应用频率分解方法(FDD)和特征系统实现算法(ERA)分析了该桥所安装的健康监测系统采集的加速度响应数据，进行了桥梁动力特性参数识别；最后，在所建立的初始有限元模型和识别的实际桥梁动力特性参数的基础上，采用模型修正的方法，得到了该桥修正的有限元模型。研究结果表明，通过该桥监测系统采集的加速度数据可以较好地识别其模态参数，所识别的模态参数可作为结构动力特性修正的依据；修正后的有限元模型能更真实地反映结构的动力特性，模型修正的结果较好地反映了实际桥梁的物理特性。该模型可以作为该桥梁长期健康监测与状态评估的基准模型。
南京长江三桥为我国首座采用钢索塔结构的特大型斜拉桥。针对机加工车间的钢索塔节段预拼装工艺流程和桥位现场的钢索塔拼装施工流程，研究了预拼装过程中的微型控制网建立、测量点选择、钢索塔节段温度测量、钢索塔轴线偏差等方面的测量技术和数据处理方法。根据钢索塔的施工流程，提出了钢索塔拼装控制网布设、拼装定位等测量与数据处理方案；通过预拼装测量获取钢索塔已预拼装节段的状态，指导了钢索塔后继节段加工与调整，为桥位施工现场钢索塔拼装提供数据和保证了钢索塔拼装的顺利进行。南京三桥钢索塔的各项竣工数据指标均优于钢索塔验收标准，说明所采用的钢索塔施工测量方法完全满足特大型桥梁钢索塔设计、施工的需要，可以为同类型的工程提供参考。
为研究高填路堤下涵洞的病害机理，对上埋式拱涵的应变分布特性进行了研究。通过对现场某实际拱涵应变的观测和有限元分析，在计算结果与工程实测吻合较好的条件下，得到了拱涵的应变分布特性。结果表明，在拱涵涵顶下部的拉应变最大，侧墙上部的应变较大，上拱45°位置的应变较小；填土荷载产生的混凝土裂缝最易在涵洞顶端下部出现，需补强。埋入EPS不仅能减小涵顶的最大竖向土压力，而且能全面改善涵拱结构的应变分布状况，从而改善涵洞断面混凝土的受力，能大幅降低涵洞混凝土的应变状态。
根据带波形钢腹板挑梁的钢-混凝土组合脊骨梁的小箱梁、大悬臂的结构特点，提出了考虑偏载效应影响的组合脊骨梁正应力计算公式；通过确定合理的抗弯极限状态，并基于简化塑性理论，推导出组合脊骨梁正、负弯矩截面的极限抗弯承载力计算公式和考虑混凝土翼板贡献的抗剪承载力计算公式；同时提出了波形钢腹板组合挑梁荷载横向分布计算的修正刚接梁法以及受载挑梁荷载横向分布系数随载位沿挑梁纵向变化而呈三次曲线分布的假设，并按照拟平截面假定，推导了波形钢腹板组合挑梁的开裂弯矩和弹性抗弯承载力计算公式。在此基础上进行了相应的模型试验研究，理论分析值和试验结果吻合良好，说明本文的设计公式精度满足要求，能够用于同类结构的设计计算。
针对拉索的自身振型以及与塔梁相互间的模态耦合作用被人为忽略和单凭振型图难以识别出主梁的主振型两大问题，采用多段索单元模拟拉索以便能准确地计算结构模型。通过动力计算分析振型参与的动能比例，实现了振型识别功能，得出斜拉桥的自振频率和振型。分析结果表明：斜拉桥的自振特性表现出明显的三维性和相互耦合的特点，主梁、桥塔、斜拉索之间相互影响；在一个较宽的频率范围内，许多振型都可能被动力荷载激起强烈的振动；为识别出主梁振动为主的振型和主振型方向分析振型参与的动能比例，应采用10阶以上的振型情况分析，为动力测试提供理论数据。
选取栓焊钢桥3种典型细节(单面盖板搭接节点、不承载角焊缝节点、摩擦型高强螺栓连接节点)，用FRANC2D/L软件对这3种细节的裂纹扩展进行模拟分析，给出3种细节在单边裂纹和双边裂纹模式下的几何形状因子计算公式，并得到这3种细节裂纹扩展过程中应力强度因子与裂纹长度的关系，其中，对于单面盖板搭接节点：双边裂纹的KI值要比单边裂纹的KI值略大一些；对于不承载角焊缝节点：单边裂纹的KI值要比双边裂纹的KI值大一些；对于摩擦型高强螺栓连接节点：单边裂纹和双边裂纹的KI值几本相同。研究的结果可直接用于这3种钢桥细节的疲劳寿命预测。
对国内外纤维塑料筋(FRP筋)混凝土梁长期性能试验、时随分析和设计计算方法的研究进展进行综述与分析：首先介绍不同种类FRP筋的应力松弛试验，研究表明AFRP筋的应力松弛较CFRP筋更为显著；总结预应力与非预应力FRP筋混凝土梁长期性能试验，研究表明采用AFRP筋或较低强度混凝土时，梁的长期变形相对较大；分别阐述基于截面时随曲率的非预应力FRP筋混凝土梁时随分析方法和基于龄期调整有效模量的预应力FRP筋混凝土梁截面时随分析方法；介绍非预应力FRP筋混凝土梁和预应力FRP筋混凝土梁长期变形的设计计算方法；最后对今后FRP筋混凝土梁长期性能研究的发展趋势进行展望。
根据西康高速公路18标长哨段的隧道围岩收敛位移现场监测结果，利用正交设计理论，对该区段小间距隧道围岩变形特性及塑性区大小影响较敏感的力学参数进行了反演分析，获得了比较接近工程实际的围岩综合力学特性参数，即千枚岩的弹性模量、泊松比、凝聚力和内摩擦角，有效地克服了千枚岩难于取样和难以进行力学参数试验的困难。利用反演分析所获得的力学参数对长哨小间距隧道的施工过程进行了数值仿真，分析了该隧道施工期间围岩的应力与变形规律，给出了围岩稳定性评价，为小间距隧道工程设计与施工提供了具有一定参考价值的重要资料和信息。
为了更准确地研究桥梁撞击问题，介绍了当前常用的计算最大撞击力的经验公式，指出它们的局限性。从动量和能量双重角度来分析和研究桥梁撞击问题，提出了一种研究桥梁撞击问题的新方法。认为桥梁在受到撞击后做阻尼简谐振动，提出了如等效振幅、等效弹性系数等概念。用高采样率高精度的RTK-GPS技术采集撞击瞬间及撞击后短时间段内的桥梁振动数据，利用动量守恒和能量守恒定理，得出桥梁所能承受的最大撞击，并通过现场试验对新方法的有效性进行了验证。试验结果表明，提出的方法具有一定的实用性，并得出了一些有益的结论。
为了能对车流的速度-密度关系进行准确描述及对现实交通中的速度陡降现象进行解释，首先提取出驾驶行为共性：(1)驾驶员利用与渴望车速对应的心理车头间距来判断前方的交通流状况；(2)驾驶行为中加速或减速行为是驾驶员根据前车传递的交通信息和自己对此信息的时间和空间理解来进行的，并且以回波速度向后传递。此后，在对这些驾驶共性进行数学描述的基础上建立一种以车头间距和驾驶员反应时间等为参数的回波速度和速度-密度关系模型，通过分析模型中驾驶员反应时间这个参数在加速和减速时的不同选择对速度陡降现象进行解释。最后，使用MATLAB7.0软件数值模拟计算回波速度和速度-密度关系，计算结果表明：回波速度最大值与相关文献给出的值吻合，速度-密度关系曲线与观测的数据吻合，驾驶员反应时间变化是产生速度陡降现象的根本原因。
针对传统车辆称重装置存在的动态测量时被测车辆速度较低、测量误差较大等方面的不足，设计开发一种电容式车辆称重装置。在介绍称重装置结构设计和称重原理的基础上，对其动态性能进行测试与分析。首先从速度、加速度、振动因素对称重装置的影响进行试验测试，测试表明加速度对动态称重影响较大，而速度、振动因素对动态称重影响较小。进一步理论建模，从运动和受力角度对称重装置进行理论分析，并与试验结果相对比。试验测试和理论分析表明，电容式车辆称重装置结构简单，安装方便，抗干扰能力强，测量精度高，既适用于静态测量，又适用于动态测量，具有较好的推广价值。
在考虑停车诱导率的基础上，综合考虑停车诱导信息板在路网中所处位置、道路交通状况和停车泊位的变化趋势等影响因素，以进入诱导区域内所有停放车辆到达停车场的车公里数(vehicle kilometers of travel，VKT)最小为目标，建立了停车诱导信息板泊位状况显示优化模型。该模型可以确定某一显示时间间隔内，诱导区域内所有停车诱导信息板泊位状况显示结果的最优组合。算例分析表明，该模型是可行的，且随着停车诱导率的增加，VKT随之下降，诱导效果随之提高。
针对保障行人过街道舒适性和安全性的信号控制问题，考虑行人的过街需求，分右转车与两进口行人完全分离、特定时间段右转控制两种条件，建立信号控制延误和行人干扰延误的分析模型，进而提出相应的右转车辆控制条件。以一四相位十字形信号交叉口为研究对象，采用与左转相位相同和进口人行道绿灯相位禁行两种控制方式进行应用仿真，结果表明，在右转车流量一定时，右转车不受控制时延误与行人流量成正比，当行人流量达到1 000人/h、右转车流量达到400 veh/h时，右转车延误超过C级服务水平延误值的上限；实施控制后，右转车延误随流量的增加而递增，与行人流量无关，且第2种控制方式下的延误更小。
针对城市客运交通枢纽换乘量分布预测的问题，引入"四阶段法"中的出行分布预测原理，将枢纽处各种交通方式的客流影响范围近似看作出行分布预测中的交通小区，各交通方式之间的换乘量相应地看作交通小区之间的交通分布量。将重力先验概率式的最大熵模型应用于枢纽换乘量分布预测之中，构建换乘量分布预测的最大熵模型，并以枢纽内部各种交通方式的现状OD换乘量分布为基础，进行模型参数的标定和最大熵模型的求解，隐含考虑随机因素的影响，从宏观上描述换乘者的交通行为。该方法应用于北京市东直门客运交通枢纽的换乘量分布预测之中，效果良好，为进一步进行枢纽的功能布局及换乘组织等研究工作提供依据。
通过室内台架模拟汽车性能检测试验研究，提出了汽车底盘测功机的检测能力、滚筒机构、功率吸收能力、功率补偿关键技术参数的要求与测试方法。研究结果表明，滚筒直径应控制在200~530 mm范围，并按不同承载质量给出了推荐值。滚筒中心距设计以承载质量、轮胎直径、安置角为基本依据，主、从动滚筒间的高度差不应大于2mm，第3滚筒高度差允许误差±5%。试验得到了风冷式电涡流机扭矩与转速、电涡流机热衰退的特性曲线，在恒速800 r/min的12 min满负荷测试条件下，热衰退率不应超过55%。采用滑行法和反拖法对底盘测功机内部损失功率进行了功率补偿比对验证，两种方法的试验结果基本是一致的。
针对自然灾害或重大事件(如5.12四川汶川发生的8级地震；2007年末，2008年初之际，我国南方大部分地区发生50年一遇的特大雪灾等)引发的应急情况的运输物资保障问题，一些机场关闭，公路、铁路部分路段封闭，给人民群众出行和物资运输带来极大困难，交通应急运输需求显得更加迫切。以国外公路应急及运输保障的经验以及对我国建立应急运输保障体系的启迪为依据，运用系统方法论，通过比较法，分析研究了我国公路交通应急运输保障的发展状况并深入剖析了我国在公路交通应急运输方面存在的主要问题，提出了构建我国应急物资运输保障体系的措施与建议。
