为将不锈钢筋应用于沿海桥梁，提高其耐久性，试制了3种不锈钢筋产品，对不锈钢筋及普通钢筋进行了拉伸、弯曲对比试验，试验表明不锈钢筋不仅有优异的耐腐蚀性能，其力学、工艺性能也满足混凝土结构使用的要求；开展了不锈钢筋焊接工艺试验，焊缝金相分析、晶间腐蚀、冲击、拉伸、弯曲等试验表明，不锈钢筋焊接接头未出现明显恶化，具有很好的可焊接性；设计了不锈钢筋螺纹连接丝头及连接套筒，接头拉压、疲劳性能等均能满足螺纹连接规程要求。
为探讨不锈钢筋及其混凝土构件耐腐蚀性能，进行了不锈钢筋及碳素钢筋的各种对比腐蚀试验。不锈钢筋与普通钢筋盐雾腐蚀对比试验表明，在相同盐雾腐蚀条件下，不锈钢筋的耐腐蚀能力是普通钢筋的100倍以上，不锈钢筋锈蚀量轻微，锈蚀不影响其力学、工艺性能；而普通钢筋锈蚀明显，锈蚀导致断面缩减、强度降低、延性明显下降，验证了不锈钢筋有更优异的抗盐雾腐蚀性能。模拟不锈钢筋混凝土试件与普通钢筋混凝土试件在3倍海水中干湿循环对比试验表明，不锈钢筋试件的极化阻力明显高于普通钢筋试件，而腐蚀电流密度明显小于普通钢筋试件，不锈钢筋试件的腐蚀速率远低于普通钢筋试件，不锈钢筋试件比普通钢筋试件的耐氯离子腐蚀性能高46倍以上。不锈钢筋混凝土足尺试件与普通钢筋混凝土足尺试件干湿循环对比试验表明，在混凝土构件中的不锈钢筋仍然具有优异的耐蚀性能。
为探讨不锈钢筋与混凝土的黏结力及分布，进行了不锈钢带肋钢筋、普通带肋钢筋与混凝土的平均黏结力、黏结力分布对比试验。不锈钢带肋钢筋、普通带肋钢筋与混凝土的平均黏结力试验表明，各种钢筋与混凝土的平均黏结应力都随着混凝土强度的增大而增大，钢筋强度对钢筋与混凝土的平均黏结应力影响不明显，说明不锈钢筋与混凝土的平均黏结应力与普通钢筋没有明显差别。不锈钢带肋钢筋、普通带肋钢筋与混凝土的黏结力分布试验表明，二者与混凝土的黏结应力分布规律相近，其黏结应力峰值出现在加载端附近；随着荷载的不断增大，应力峰值显著增大，但位置基本不变，有效黏结长度增加缓慢，仅在试样濒临破坏时，应力峰值才向自由端有些许移动。分析了两种钢筋与混凝土黏结的相似规律及存在的差异，提出了不锈钢筋应用于混凝土构件时初步的黏结力计算方法及构造措施。
为研究粉煤灰自身特性对沥青混合料性能的影响，采用激光粒度分析、X射线衍射分析、低温氮吸附等方法，研究了石灰石矿粉和4种粉煤灰的粒度分布、物相组成、孔隙分布和比表面积等技术指标，并采用体积置换的方法制备了对应的沥青混合料，通过马歇尔试验、高温车辙试验、低温弯曲试验和冻融劈裂试验，研究了沥青混合料性能与填料（矿粉和粉煤灰）自身特性的关系。研究表明：粉煤灰密度、粒度分度、矿物组成、孔隙结构和比表面积等差异，影响沥青混合料的力学性能。粉煤灰密度与粒度分布情况影响沥青混合料设计与级配组成，比表面积和孔隙结构影响沥青混合料油石比，化学组成与矿物组成则影响粉煤灰与沥青的化学作用关系。在实际使用过程中，应当充分考虑粉煤灰在沥青混料中的微集料效应、微胶结效应和多孔隙效应。
为提高回收低密度聚乙烯（LDPER）改性沥青的性能，采用伽马射线（γ）辐照处置的回收低密度聚乙烯聚合物制备相应的改性沥青。通过表面形态、FTIR光谱研究了其中的化学改性机理，采用多应力蠕变恢复试验（MSCR）研究了γ-LDPER改性沥青高温蠕变恢复特性。结果表明，γ-LDPER对沥青的加劲效果增强了沥青的温度稳定性，且采用γ-LDPER聚合物改性具有更好的高温性能。当LDPER表面采用伽马射线辐照后形成自由基和一些官能团，使聚合物改性剂和沥青之间形成较强的化学键，从而提高了改性沥青的相容性。随着γ-LDPER用量增加，改性沥青高温稳定性增加，然而对于高掺量γ-LDPER的改性沥青，采用MSCR评价高温性能的适用性值得进一步研究。
为了分析不同类型高模量沥青混合料的适用场合，采用50#沥青和PRM、PRS两种聚合物改性剂分别制取高模量沥青混合料。通过对高温性能、水稳性能、低温性能和模量特性的研究，结合试验结果和我国气候区划，提出了这3种高模量沥青混合料的适用场合。试验结果表明：高温条件对70#+PRS沥青混合料高温稳定性的影响最小；50#沥青混合料的低温性能相对较好，70#+PRS和70#+PRM沥青混合料的低温性能较差；50#沥青混合料的静态模量最大，70#+PRM沥青混合料的10 Hz和1 Hz动态模量最大；50#沥青混合料适用于夏热、冬冷地区，70#+PRM沥青混合料适用于冬季气温较高地区和重载、长大上坡等特殊路段，70#+PRS沥青混合料适用于夏炎热、冬温地区。
为研究沿海地区空气中所蕴含的海盐离子、水蒸气以及温度循环等因素对沥青混合料使用性能的影响。首先建立了沥青混合料室内盐-湿-热循环加速试验系统。基于该系统，研究了循环时长、温度、循环次数、盐分浓度等参数对沥青混合料路用性能的影响。结果表明：在盐分侵蚀条件下，沥青混合料的高温抗车辙性能、低温抗开裂性能、水稳定性受到不同程度的劣化。随着盐-湿-热循环次数增加，沥青混合料的间接拉伸强度、抗压强度、疲劳寿命均显著降低。在盐-湿-热循环下沥青混合料动态模量增大、相位角减小。
为研究水泥混凝土力学特性及破坏机理，考虑水泥混凝土的非均匀特性及细观结构组成，首先利用离散元软件PFC2D进行水泥混凝土抗压强度细观数值模拟试验，对混凝土的破坏过程及强度形成机理进行分析，得到其弹性模量和抗压强度。并分析细观组成参数对其弹性模量和抗压强度的影响，通过不断调试和校核给出混凝土不同强度等级下的细观参数推荐值。然后，以推荐的混凝土细观参数为基础，依次进行水泥混凝土弯拉强度和抗剪强度模拟试验，分别得出不同强度等级下的混凝土弯拉强度和抗剪强度。最后，将所得数值模拟试验结果与室内试验结果进行对比。研究结果表明：利用离散元软件对水泥混凝土抗压强度、弯拉强度及抗剪强度进行数值模拟，进而对混凝土强度形成机理及破坏过程进行研究是可行的。
旨在揭示水泥稳定再生集料（CSRA）的力学特性及其影响因素。设计了4种不同RCA掺量的CSRA，测试其击实特性、抗压强度、抗压回弹模量、劈裂强度与弯拉强度，并建立强度增长方程及力学指标间的关系方程。结果表明，利用废弃混凝土能够生产出满足现行规范要求的再生集料（RCA），且RCA中含有一定活性的硅酸盐，对CSRA的力学特性存在有利影响。当龄期小于60 d时，CSRA的无侧限抗压强度与抗压回弹模量随RCA掺量的增加先降低后增大，当龄期为90 d时，则随RCA掺量的增加而降低。CSRA的劈裂强度与弯拉强度随RCA掺量的增加而增大。所建立的CSRA强度增长方程可较为精确地表征强度增长特性；当试验条件受限时，利用力学指标关系方程可预估其他力学指标。CSRA用于路面基层中，无侧限抗压强度与劈裂强度满足现行规范要求，RCA掺量可达100%。
为了研究水泥路面接缝传力杆各种偏差状况，本文采用德国生产的MITSCAN2设备在黑龙江省北安至黑河高速公路的6个典型路段，共进行了142条接缝传力杆偏差状况的现场测试和数据采集工作。依据美国和加拿大制定的传力杆偏差控制标准对检测结果进行了评估，同时与美国伊利诺伊州两条公路实际检测数据进行了对比。结果表明：我国的DBI施工工艺尚处于起步阶段，传力杆偏差控制工艺需要提高；我国水泥路面传力杆偏差类型主要包括：水平移动、水平偏转、竖向移动、竖向偏转、纵向移动5种类型；水平移动偏差导致传力杆不可接受水平为1.8%，而竖向偏转偏差导致传力杆不可接受水平高达15.8%。
利用内蒙古阴山北麓的红黏土，配制单掺聚丙烯酰胺和复掺聚丙烯酰胺及粉煤灰的水泥红黏土，通过无侧限抗压强度和微观试验研究其强度特性。通过室内试验表明，不同配合比均会对水泥红黏土的力学特性产生影响，伴随着聚丙烯酰胺掺量的增加，其强度均呈现先增加后降低的趋势。通过超景深三维显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射试验，对聚丙烯酰胺粉煤灰水泥红黏土的微观孔隙分布、微观形貌结构以及固化机理进行分析，从微观层面对其结构的整体致密性、缝隙发育情况进行判定，得出聚丙烯酰胺粉煤灰水泥红黏土固化机理主要是由水泥水化反应、红黏土与水化产物相互作用、PAM促进效应和粉煤灰促进效应4个方面形成。
为了改进现行规范集料磨光值评价方法，开发出非曲面、不易断裂掉粒、样本量充足的集料板试件及其制备工艺与结构组合；根据自研仪器——自动化测试路面材料动态摩擦系数的“集料/沥青混合料摩擦特性测试仪”，提出集料板抗滑耐磨性能测试方法与评价指标；研究了不同岩性集料及互掺集料的抗滑性能衰变规律，分别从主要矿物成分、产出条件与结构构造上分析了不同岩性集料板抗滑性能的差异性；互掺集料的抗滑耐磨性能相比弱者达到强弱结合偏强的效果，不同岩性集料互掺技术有待成为抗滑表层选材技术的新方向；自主创新集料板抗滑耐磨性能自动化评价体系更能综合体现集料本身的抗滑耐磨性能，可用于沥青路面抗滑表层室内快速选材的新型检测方法。
为解决传统的整数阶图像增强方法在路面裂缝图像处理效果中的不足，研究了一种新的基于分数阶偏微分的路面裂缝图像增强新模型。首先，针对现有的路面裂缝图像增强方法存在的问题进行分析，提出了采用分数阶微分理论解决路面裂缝边缘信息难以较好保留的问题；其次，根据分数阶微分差分表达式，以Prewitt算子的水平和竖直方向3×3模板为基础，推导出了一种新的5×5梯度掩模；最后，用该模型和传统算子分别对路面裂缝图像进行增强处理。试验结果表明该模型不仅具有大幅提升信号高频成分，增强信号中频成分、非线性保留信号的低频等特性，而且在边缘处达到极值检测边缘，去掉部分伪边缘，对噪声具有平滑作用。
疲劳荷载和环境腐蚀的共同作用加剧了混凝土桥梁损伤与劣化，针对疲劳损伤对混凝土渗透性的影响，本文开展了三点弯曲疲劳试验，引入疲劳残余应变表征桥梁混凝土疲劳损伤，分析了混凝土疲劳损伤过程，研究了疲劳损伤对透水性和透气性的影响规律与作用机理。结果表明：疲劳损伤对疲劳应力水平、疲劳循环次数和应力状态敏感，疲劳损伤度会显著提高混凝土透水性和透气性。MIP测试表明，有害孔和微裂缝数量增加是导致混凝土渗透性增大的细观成因。
为了提高随机子空间法的识别速度，采用MAC准则优选数据精简Hankel矩阵的“过去”输出数据和通过简化模态参数识别步骤的方法，推导了随机子空间优化算法，并借助Matlab平台编写程序以达到快速化识别的目的。其一精简Hankel矩阵“过去”输出数据的同时有效地避免了模态遗漏；其二详尽分析了Hankel矩阵QR分解得到的子矩阵R21，将可观测矩阵与矩阵R21的奇异值分解建立直接关系，避免求解投影矩阵。研究结果表明：使用部分数据作为“过去”输出数据，减少了计算量；避开求解投影矩阵，简化了计算步骤；避免高维矩阵的存储和分解，很大程度上改善了计算机的使用内存；识别速度增幅明显，精度与其他文献相吻合。最后以西宁北川河桥为工程算例，验证了该优化算法的实用性和有效性，得到比较理想的结果。
为利用在工程领域中使用广泛的Hoek-Brown强度准则，须对此进行修正，使其适用于各向异性岩石力学参数的计算。本文综合考虑了交叉隧道净距对围岩强度的影响，将Hoek-Brown准则中的扰动系数与净距关系进行量化并经过理论推导和数值模拟验算，得到了在上下隧道不同净距影响下的修正后Hoek-Brown公式。利用修正后的强度公式计算出结果与实测数据对照，结果相吻合。表明了修正后的Hoek-Brown强度公式能更好的反映出交叉隧道围岩的真实变形情况。
采取理论分析、试验调查与数值统计相结合的方法，应用旅客多模式出行选择RP数据建立了MNL模型，研究了交通枢纽可达性对多模式综合交通客运方式选择行为的影响机理。同时，研究了强制型与休闲型出行条件下交通枢纽可达性对于多模式竞争影响的差异性。研究结果表明：交通枢纽可达性显著影响多模式综合交通客运方式的市场竞争，采取航空运输的旅客对到站时间的敏感性高于高铁，其弹性系数相应分别为1.3和0.58；其次，强制型出行的旅客更关注交通枢纽可达性，而休闲型出行的旅客对交通枢纽可达性关注较小。
为了提高公交车辆在换乘站点处的衔接效率，需要统筹考虑线网布局与时刻表编制。根据公交线网运营模式特征，研究了线网协调控制对发车间隔和出行时间优化的影响。以企业盈利最大和乘客出行时间成本最小为目标，构建了多目标区域公交时刻表模型。采用遗传算法、粒子群优化算法和遗传粒子群优化算法求解了模型。结合公交实例调查数据对该模型进行了检验。结果表明：模型目标均能有效收敛，且遗传粒子群优化算法在求解此类问题时比遗传算法及粒子群优化算法具有更高的精度和效率。实际中需要根据给定的企业运营效益和乘客出行时间成本权重值选定时刻表优化方案。
为研究高速公路路侧护栏碰撞能量需求，基于UC-win/Road进行了不同设计车速下的紧急避让驾驶模拟试验。结合Adams/Car车路耦合模型建模仿真，获取了车辆与护栏的碰撞速度、碰撞角度的试验值。通过回归分别建立了碰撞速度、碰撞角度与平曲线半径及转向、运行速度、硬路肩宽度的相关模型。分析结果表明：碰撞角度总体上随硬路肩宽度的增大而增大，随运行速度的减小而增大，随曲线曲率的增大而增大（左转为正）；碰撞速度总体上随运行速度的增大而增大，随硬路肩宽度的减少而增大，随曲线曲率的增加而增大。根据驾驶模拟试验样本，计算了不同设计速度下仿真试验样本的85%分位碰撞能量，将计算结果与规范值进行比较分析，提出应根据不同设计车速下的典型道路线形特征及其运行速度特点确定合理的防撞栏等级。
为了明确信号交叉口设置导流岛的信号控制临界条件，采用交通波理论建模、交通仿真等方法，以典型四相位信号控制交叉口为对象，分析了设置导流岛信号交叉口的行人和自行车交通过街特性，建立了行人和自行车过街信号的最短绿灯时长、最长红灯时长和绿灯间隔时间的计算模型。采用仿真方法给出了不同周期时长直行机动车最短绿灯时间的阈值。提出了机非信号相位和配时相协调的方法。结果表明：行人和自行车最短绿灯时间与释放时间、过街时间和绿闪时间相关，最长红灯时长应保证红灯期间到达导流岛的行人和自行车不溢出导流岛，绿灯间隔时间需避免冲突的发生；信号周期时长为80，100，120 s时，机动车直行最小绿灯时间分别为21，25，32 s。
本文研究道路资源有限条件下车辆竞争与协作换道行为特性。在前人研究的基础上，对竞争换道行为进行了描述，并与协作换道行为进行了比较。采用视频拍摄和车辆轨迹提取软件获取了车辆换道数据。着重探讨了车辆换道距离和时间、骑线行驶距离和时间的内在联系，并对换道行为中车辆的接受间隙、速度变化、横向位移进行了分析。以实测数据为基础，得出竞争/协作换道行为下车辆换道接受间隙的分布函数，提出重合区域最小值法，得到竞争与协作换道接受间隙的临界值，并以此建立了不同间隙下车辆换道行为的概率模型。研究结果表明：竞争/协作换道接受间隙的临界取值为19.28 m，车辆间隙大于30 m时车辆选择协作换道的概率为94.49%以上。
为了提高车辆定位精度，提出了一种基于RFID的车辆辅助定位方法。车辆获得两个不同的位置数据：从车辆GPS接收器获得GPS坐标和通过RFID通信获得准确物理位置。通过这两个数据计算GPS误差，最后比较相邻数据来改正有误差的GPS坐标。车辆可以作为一个基站，与基站相邻的车辆可以利用基站传来的误差对车辆进行精确定位。为了减小由于信噪比变大造成的车辆位置精度下降，基于复合二次函数模型确定出加权系数，利用一种改进的加权系数方法校正了偏移误差。仿真试验结果表明：提出的基于RFID的辅助定位方法在城市道路上能获得准确的车辆位置，可以满足在车联网环境下的车辆定位精度需求。
为避免电机制动失效对驾驶安全的影响，提出了一种基于驾驶员意图识别的电动汽车电机制动失效监控系统。根据控制要求，将系统的硬件部分分为电源电路、信号采集调理电路、故障监测电路和故障处理电路并进行了设计。将驾驶员制动意图分为缓慢制动、紧急制动、正常制动。利用k-medoids聚类算法对数据进行离散化处理，利用双层隐形马尔科夫模型对驾驶员的制动操作意图进行识别。提出基于模糊推理的失效等级进行判断方法，并根据不同失效等级制订了车辆响应方式。利用Simulink与Simplorer对控制系统进行联合仿真，并对系统进行了试验验证。结果表明，该控制策略能正确识别驾驶员的制动操作意图，正确判断故障等级，并据此作出正确响应，可保证车辆制动时的安全性、操控性，实现既定的控制要求。
为了提高用户可靠性目标载荷谱的真实性和有效性，提出一种考虑路面不平度和行驶速度分布的载荷谱构建方法。根据国标GB/T7031—2005将道路划分为8种类型，将车辆行驶速度划分为n个区间，分析8种道路类型上各个速度区间所占总里程的比例。利用8种道路类型上各种行驶速度下的单位里程载荷时间历程，结合用户速度分布，采用雨流计数法构建用户百公里标准载荷谱，进而根据用户目标总里程外推至用户目标载荷谱。结果表明，基于路面不平度和车速分布构建的用户目标载荷谱更加真实有效地反映了用户的实际使用工况。
