基于我国T0304-2005粗集料试验方法中存在的问题，通过运用Plackett-Burman设计法，针对可能影响粗集料密度及吸水率实测值的试验因子，采用两种不同吸水率水平的（大于2%和小于2%）粗集料，分别研究了粗集料粒径、水分状况、待测样品冷却时间、浸泡时间、擦干状况、水浴温度及测试试样冷却时间等7个因子对粗集料密度及吸水率的影响。统计学方差分析表明，在不同吸水率水平下，这7个因子对粗集料的毛体积密度、表干密度、表观密度及吸水率的实测值有不同程度的影响。在此基础上对我国T0304-2005粗集料密度及吸水率试验方法提出了相应建议。
为了研究上硬下软型双层路基动力稳定性在交通运营期内多个影响因素排序的技术问题，在室内模型试验、动三轴试验以及扫描电镜试验的基础上，将试验数据、专家打分法与三标度法相结合，以车辆荷载参数、土层分布特征及力学参数、土体物理参数和循环作用参数为准则层，构建出层次结构模型。借助MATLAB程序对判断矩阵进行计算处理，获得各影响因素的权重大小，其重要性程度由大到小依次为荷载循环次数、硬壳层厚度、荷载循环频率、车重、硬壳层硬度、软土含水率、行车速度和硬土含水率，软土层是控制路基稳定性的关键层。
为探索基于压电材料与路面材料一体化的发电路面，优选性能良好压电材料制备压电发电沥青混凝土并检验其路用性能，同时依据电极布设方式设计了d31，d33型两种压电沥青混凝土发电路面结构，通过对比分析绝缘处理、压电材料纤维化、极化处理3种处置措施下的电能输出效果，确定了压电材料与路面材料一体化发电路面较为合理的处置方法。结果表明：压电材料在沥青混凝土中可较好发挥压电性能，且压电发电沥青混凝土的路用性能满足规范要求；d31，d33型两种发电路面结构可较好实现路面电能收集；3种处置方式下的电能输出效果逐步提高，绝缘处理可较大程度减小感应电场影响，极化处理可有效改善输出状况，二者的综合作用对压电发电沥青混凝土压电性能的表征具有重要作用，可作为压电发电沥青混凝土电能测试的关键处置措施；最后提出未来压电发电沥青混凝土电能输出研究改进建议。
通过对实体工程项目“cooker”车拌缸内氧气体积浓度监测，发现浇注式沥青在施工过程中大部分时间处于240℃、氧气体积浓度10%~11%的超热低氧的环境中。通过宏观性能测试得出浇注式沥青在施工过程中，三大指标（软化点，针入度，延度）、混合料的贯入度等均不同程度地降低，发生明显的老化。采用傅里叶红外光谱微观表征手段，发现浇注式沥青的不饱和官能团含量在施工过程中明显降低，所生成的氧化产物以醚键为主；定量分析了醚键的吸光度变化，得出氧化反应主要发生在从拌和楼出料至cooker车到达摊铺现场的1 h过程中，后期老化主要以小分子挥发及聚合物降解为主；混合料的贯入度性能的降低主要是由于非氧化因素引起，氧化对其影响不大。对比了浇注式沥青超热低氧老化的红外光谱与普通空气老化的差异，前者的氧化产物主要以醚键为主，后者以羰基为主。
针对路面破损图像自动识别中的多特征融合问题，提出了一种基于流形学习的多特征融合方法，利用流形学习方法将组合投影、混合密度因子和二阶不变矩3种特征的高维数据映射到低维空间中，提取出路面破损图像的本质特征，实现了多特征融合和路面破损图像的可视化。在试验中，将这种多特征融合方法应用在路面破损图像的检测中，首先从8个组合特征中提取出二维特征，然后比较ELM、KNN、SVM、BP神经网络在二维特征上的识别效果。试验结果表明：利用特征融合方法有效提高了路面破损图像的识别精度；通过可视化得到了二维特征的物理含义，一个特征初步表明了路面裂缝的复杂程度和破损程度，另一个特征给出了裂缝的方向。
为研究坡面位置、地震动参数对加速度动力响应的影响，通过振动台模型试验，分析不同坡型的边坡动力响应，揭示了坡面形态、高程及地震波类型、振动强度、地震频率对动力响应的影响。试验结果表明：边坡模态参数与高程无关，随白噪声逐级加载，模型体系的一阶自振频率逐渐降低，阻尼比逐渐增加；凹坡测点加速度放大系数略大于凸坡相应测点，凹坡较凸坡不稳定；地震荷载下“高程放大效应”受边坡地形条件及地震动参数的影响呈现不同特征，凹坡高程放大效应较凸坡显著；坡内、坡表各测点的加速度放大系数呈折线递增趋势，但坡表各测点的加速度放大系数始终大于坡内；坡体动力放大效应与边坡自振频率密切相关，一定范围内，频率越高，放大效应就越显著；振动强度对边坡沿高程方向动力响应分布影响不大，但对边坡加速度放大效应的影响较为明显。
假定弱排水桩复合地基中的桩体不排水，同时考虑地基土的成层性与荷载随时间任意变化两个条件，导出了变荷载下双层不排水桩复合地基的一维固结控制方程，得到了此类地基中超静孔隙水压力的一般解析解，并给出了瞬时加载和单级等速加载两种常见情况下超静孔隙水压力和固结度的解答；然后，通过将本文解退化为经典解和与算例分析两种途径验证了本文解析解的合理性；最后，利用编程计算分析了双层不排水桩复合地基的固结规律。结果表明：随着桩径比的减小、桩体刚度的增大和加荷速率的增大，固结速率会增大；kv2/kv1越大，E2/E1越大，h2/h1越小，则固结越快；分别按平均孔压和按沉降定义的双层不排水桩复合地基固结度会有差别，差别大小与各层土体的压缩模量有关。
通过分析城市道路承担的功能以及道路横断面设计的影响因素，构建了包括交通需求、道路设计、环境及人性化要求及其子项目在内的横断面设计评价指标体系。基于模糊数学隶属度的基本原理，采用改进的层次分析法，建立了评价指标的相对隶属度矩阵，并根据隶属度矩阵构造各评价指标权重的判断矩阵，构建了城市道路横断面设计方案的模糊综合评判模型。通过工程实例的计算分析，对评价方法及评价模型进行了验证。结果表明，利用改进的层次分析法来构建的权重矩阵，可以减少主观因素对评价结果的影响，使得城市道路横断面设计方案的比选更具客观性和科学性。
为了分析粉土路基次生盐渍化的临界高度，在室内试验和COMSOL Multiphysics多场耦合数值分析的基础上，研究了黄泛盐渍土区非盐渍粉土路基次生盐渍化盐分迁移规律。研究结果表明，若路基顶部尚未形成聚盐，则路基内部不会形成明显的聚盐夹层，路基内盐分分布从底部向上整体呈现逐渐递减的趋势；建立了黄泛盐渍土区非盐渍粉土路基内部弱盐渍土形成的临界高度与地下水矿化度、地下水位至路基顶部距离的回归公式，估算粉土路基次生盐渍化内部弱盐渍土形成的临界高度；地下水矿化度对粉土路基次生盐渍化的影响程度较地下水埋深或路基填高更为显著。
以一座钢-混凝土组合简支箱梁桥为例研究钢-混凝土组合简支梁桥温度影响因素及分布模式。首先，建立桥梁截面热传递理论模型，通过有限元热分析得到温度时变曲线与截面温度分布，并与实测结果对比验证热传递模型的有效性；其次，通过验证的有限元模型进行参数分析，研究桥梁曲率、季节、桥面厚度、板悬臂长度以及梁高对截面有效温度、竖向与横向温度梯度的影响；最终，提出本桥钢-混凝土组合箱型截面升温、降温情况下，竖向正、负温差分布模式，并与AASHTO，EC等规范规定的温度分布模式进行比较。
为研究紊流风场中桥梁颤振性能，针对紊流积分尺度对桥梁颤振导数的影响，选取了高宽比为1∶6的钝体矩形及流线型箱梁两种典型断面，采用变化被动格栅网格间距及格栅位置的方式，模拟产生了具有相同积分尺度不同紊流强度以及相同紊流强度不同积分尺度的4种紊流风场。利用强迫振动装置测试了4种紊流场中两种断面节段模型的颤振导数变化规律，并与均匀流场试验值进行了对比。试验结果表明，钝体矩形断面受紊流风场影响显著，尤其与颤振稳定性密切相关的扭转振动气动阻尼项A2*，H2*由正向负衰减显著，改善了断面的颤振稳定性，且随紊流强度增加衰减加剧，积分尺度对其影响较弱。各颤振导数受积分尺度影响不尽相同，部分导数对积分尺度变化不敏感。紊流风场对流线型断面的各项颤振导数影响较小，相比均匀流场试验值未显示趋势性改变。
将交叉模型交叉模态方法（CMCM方法）应用到了梁式结构的损伤识别中，重点解决了该方法在实际应用中所面临的两大关键难题：测量噪声下“病态”系统的求解问题和实测模态不完备问题。提出了一种基于TSVD正则化求解的模型修正过程，该过程可利用有限低阶含噪声模态来识别结构的损伤。采用Guyan扩阶法和基于频率的迭代修正法处理了实测模态空间不完备问题，并通过探讨方法的优缺点，提出了一种两阶段损伤识别过程：首先利用Guyan扩阶和基于TSVD正则化求解的模型修正过程进行损伤定位，然后采用基于频率的迭代修正法进行损伤程度的识别。数值计算和试验研究表明：TSVD正则化方法可有效地改善CMCM方法的鲁棒性；当实测模态不完备且包含噪声时，利用两阶段损伤识别过程可准确地识别结构的损伤。
为了准确模拟预应力混凝土箱梁在荷载作用下的极限承载能力及其开裂状态，采用非线性有限元方法对其进行塑性损伤模拟分析，并将模拟结果与试验数据进行对比验证。混凝土箱梁塑性损伤分析结果表明：将损伤因子引入预应力混凝土箱梁的非线性分析方法可行，且能准确地获取结构抗弯抗剪性能及破坏特征；单调荷载作用下损伤因子对结构极限承载能力有较大的影响；混凝土箱梁的塑性损伤分析应选用合适的损伤因子计算方法。
为了对自锚式悬索桥空缆状态线形进行计算分析和准确控制，对有限元计算控制方法进行深入研究。提出综合“倒装-正装-无应力状态法”的有限元施工控制方法，给出了对空缆线形影响较大的关键细节（主索鞍与主缆切点的变化以及散索鞍至锚固点的散索情况）的精确模拟方法，准确计算出自锚式悬索桥主缆空缆线形；通过数值计算和有限元方法得到主缆索股理论无应力长度后，根据主缆索股各自特点提出了中心索股和其他索股的逐段精确修正方法。对塔顶主索鞍预偏量和索夹预偏量等空缆线形主要特征给出了各自实用的有限元计算方法。结果表明，自锚式悬索桥主缆的空缆线形及其无应力索长等参数可以得到精确求解，在工程实例中得到了良好的计算控制效果。
为了指导我国大量到达设计使用年限桥梁的继续使用，采用文献调研、规范比较、数据分析的方法对到达设计使用年限桥梁继续使用的依据、继续使用年限、国内外桥梁实际使用寿命与寿命终止原因、到达设计使用年限桥梁相关检查评定方法等问题开展了研究，指出到达设计使用年限后继续使用的问题包含法律效力、安全性、适用性、耐久性和经济性几个方面；我国桥梁的平均实际使用年限约为30 a，远低于欧美；我国早期桥梁设计规范中安全度远不能满足中桥、大桥和特大桥使用至设计使用寿命；到达设计使用年限后桥梁往往很快达到五类。
为获得不确定性参数的概率统计特征，提出一种基于逐步回归分析和Bootstrap重抽样的不确定性参数识别方法。该方法首先根据合理试验设计确定试验点并计算试验点所对应的响应，基于逐步回归分析方法构造表达设计参数和响应关系的最优响应面模型。进而在小样本的情况下，利用Bootstrap重抽样技术对实测响应进行抽样得到大样本数据，结合响应面模型，通过优化反演来求得各个Bootstrap样本所对应的参数值，经概率统计分析得到参数的均值和标准差。采用一组试验钢板和铁路钢桁桥算例来验证所提方法的可行性和可靠性。结果表明，所提方法可准确地识别出不确定性参数的概率统计特征值；与随机模型修正相比，所提方法在保证精度的前提下，具有更高的计算效率，可用于复杂工程结构的不确定性参数量化分析中。
为探究轻型组合桥面板UHPC薄层中小尺寸栓钉连接件的静力和疲劳性能，对总计6个试件进行了静力加载和疲劳试验。基于显式动态分析方法，采用ABAQUS软件进行了静力推出试验的数值分析；随后又设计9个正交试验开展了栓钉参数分析及特征值影响因素显著性分析。最后，基于一个实际工程，对轻型组合桥面板中小栓钉连接件的疲劳强度进行验算。结果表明：（1） UHPC薄层中的小栓钉仍具有较好的承载力，其承载力设计值可偏安全地按照Eurocode-4规范的计算式取值，即Pd=0.8Asfu/γv。（2） UHPC薄层中的小栓钉承载力主要受栓钉的直径和屈服强度影响，滑移特征值主要受栓钉的高度影响，抗剪刚度主要受栓钉的直径影响。（3）疲劳试件破坏前的很长一段时间内，滑移量增长缓慢且增量较小，在试件疲劳破坏阶段，滑移值增速较快且增量明显。基于断裂力学方法的栓钉疲劳寿命估算值与实测值基本吻合。（4）小栓钉连接件的疲劳强度满足洞庭湖二桥轻型组合桥面板的设计要求。
运用人工智能领域的启发式搜索方法，以交通网络为研究对象，在深入分析经典Dijkstra最短路径算法的基础上，提出了一个基于启发式的最短路径算法，并证明了该方法的有效性。经过对改进算法仔细分析后，讨论了其改进之处。结合具体应用，从启发函数、搜索范围和排序方法等方面，提出了相应的改进策略，并将其应用到仿真试验中。结果表明：在不同图层下，该算法具有良好的伸缩性；与已有路径选择改进算法相比，在不同路径权值选择下，都能够有效地缩短路径查找时间，从而更好地满足出行需要。同时，也给出了不同地理距离下初始搜索半径的参考值。
为了准确描述随机需求与随机供给对可变信息板选址带来的不确定影响，用蒙特卡罗模拟技术来刻画路网状态的随机性，考虑出行者对可变信息板信息发布的不同诱导服从程度，建立了多目标优化的VMS选址双层规划模型。上层模型为VMS影响区域信息熵、路网总行程时间均值与标准差加权和最小的双目标函数，用于求解随机环境下VMS的选址方案，下层模型为部分随机用户均衡分配模型，用于分析VMS诱导下出行者的路径复杂选择行为。采用非劣排序遗传算法-II求解模型，并以一个简单网络进行了算例分析。计算结果表明：非劣排序遗传算法-II能够有效求解VMS选址的多目标优化问题，平均得到5组Pareto解；在部署VMS后，全路网的平均行程时间最大可由0.54 h下降至0.486 h；出行者的诱导服从率从20%增大到60%时，VMS的诱导效益呈上升趋势；随着诱导服从率接近100%，VMS对路网运行质量的改善作用呈下降趋势，并可能出现比不发布诱导信息还差的局面。
针对车载传感器感知全局环境信息能力不足以及车辆导航规划轨迹的平滑性、安全性的问题，提出一种空-地协同的轨迹规划方法。为此，构筑了无人机全局信息采集平台及地面车辆信息处理平台，其中无人机从空中采集广域地面环境图像信息，并实时回传给地面车辆信息处理平台，采用图像拼接算法构筑全景地理信息图。为了实现车辆导航规划轨迹的平滑性和安全性，提出引入FM2算法计算全局最佳轨迹。仿真结果表明：空-地协同能够大幅提升地面车辆对全局环境信息的掌控能力，而且FM2算法保证了全局规划轨迹的平滑性和安全性。
为进一步完善微观交通仿真中的车辆换道行为模型，运用元胞自动机理论，以换道过程中目标车道跟随车为研究对象，对跟随车与换道车之间的交互行为进行了分析，给出了自由换道、强制换道、协作换道的换道规则。在改变交通流密度的情况下进行了数值模拟分析，对3种模型进行了仿真对比。结果表明：协作换道模型得到的平均速度高于其他换道模型，说明车辆之间的信息交互提高了换道成功率，使道路资源得到充分利用；协作换道在提高交通流速度和减缓交通堵塞方面比原有的STCA模型有更好的效果。
针对道路上发生的液氨泄漏扩散事故，以液氨在道路运输过程中发生的泄漏扩散事故为研究对象，在高斯模型的基础上做出改进，引入罐车速度、车辆运行方向与风向的夹角等，建立了更准确的模型，模拟液氨在道路运输过程中发生泄漏事故后的扩散过程。利用MATLAB软件对道路液氨泄漏事故进行模拟仿真，并将氨气影响区域划分为轻度区、中度区、重度区、死亡区和立即死亡区5个区域；通过实例对比移动点源和固定点源的泄漏扩散过程，得出了两种情况下泄漏过程中和泄漏停止后危险区域范围、位置和峰值浓度及其对应坐标的变化特点。该模型可以快速准确地模拟道路运输泄漏事故的影响范围，可以为事故后的应急救援提供参考。
为了研究随机需求情形下多级配送网络的库存-选址优化策略，采用以系统总成本最低为目标函数构建库存配置与选址决策模型，并利用遗传算法求解。分析了配送中心的选址方案、需求点的分配、集中存储组的划分、集中存储点的选择和部分跨级存储系数对总成本的影响。结果表明：部分跨级存储策略和安全库存集中存储策略都能够有效地降低系统安全库存；部分跨级存储系数的最优取值和集中存储组的分组方案都受到其他参数的影响。
