为了研究拼接路面结构的合理设计方法，依托合宁高速公路扩建工程对拼接工况下沥青面层的疲劳损伤特性进行分析。基于拼接接缝两侧基层的当量回弹模量分布规律和以应力为变量的沥青混凝土损伤演化方程，通过接缝区域沥青面层的损伤状况，分析不同路面结构参数和轴载水平对沥青面层寿命的影响。随着轴载次数的累积，道路会出现加速破坏的趋势。接缝两侧基层顶面的当量回弹模量差异是决定接缝处沥青层疲劳寿命的关键因素，而依靠增加接缝处沥青层厚度来延缓反射裂缝的效果不明显。结果表明，接缝区域沥青面层疲劳损伤的研究可以用来指导路面结构的优化设计，并可对《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）中沥青面层的当量轴次和抗拉强度结构系数中的参数进行拼接工况下的优化。
为了便于对不同交通量下半刚性基层沥青路面结构的抗车辙性能进行控制，在某高速公路改扩建工程选取不同路段（交通量不同）、不同车辙深度处进行了全厚式沥青面层现场取样，并模拟实际路面内部的温度场对现场取样进行了全厚式车辙试验；分析了动稳定度与取样处主车道车辙深度的关系，为各路段确定了适应已通行交通量的动稳定度控制标准，即15 mm车辙深度对应的动稳定度；收集和计算了各路段已通行的累计当量轴次，分析了各路段动稳定度控制标准与累计当量轴次的关系，得到了两者的拟合方程。利用该拟合方程，为重交通等级公路推荐了沥青路面的整体动稳定度控制标准。最后，总结提出了不同交通量下沥青面层整体动稳定度控制标准的确定方法。
为了建立起动稳定度DS与沥青路面车辙深度之间的定量关系，进行了不同试验温度下的室内单层和双层车辙试验，并根据动稳定度的测试原理建立了基于室内动稳定度试验结果DS值的沥青路面车辙深度的预测模型，最后通过试验路观测数据进行了模型的标定和验证，模型中考虑了路面所在地区的温度、路面交通量、基层类型等因素的影响。研究结果表明：利用室内沥青混合料动稳定度DS及其他相关参数预测实际路面的流动型车辙具有可行性；车辙预测模型具有较好的精度和可靠性，车辙深度实测值和预测值的最大误差值不超过3 mm，具有一定的应用价值。
为了更好地利用和推广自燃煤矸石骨料混凝土，研究其配合比设计和温度公式，以水泥强度等级和自燃煤矸石粗骨料的压碎值为影响因素，通过试验研究二者与自燃煤矸石粗骨料混凝土强度之间的关系。结果表明，水泥强度等级和自燃煤矸石压碎值与混凝土强度之间存在良好的线性关系。建立了自燃煤矸石粗骨料混凝土强度的Bolomey公式，并分析了自燃煤矸石粗骨料混凝土Bolomey公式中回归系数值的修正方法。
针对由斜向交叉预应力混凝土路面板、砂砾分离滑动层、半刚性基层组成的路面层状体系阶跃型温度场、温度应力，预应力筋对温度应力的抵抗作用等问题进行研究。首先，建立分离式预应力路面阶跃型温度场热传导方程，并按热阻等效原理求解该温度场；然后，利用自由板理论得出预应力混凝土路面板的温度应力及预应力筋分担的温度应力，并利用MAPLE程序进行实例分析。结果表明：1 cm厚砂砾层接触热阻相当于29 cm厚混凝土路面热阻，砂砾滑动层能够有效释放路面板温度应力，斜向交叉预应力筋能够有效抵抗路面板温度应力。
针对天然砂资源越来越匮乏以及日益严重的路面混凝土盐冻破坏的问题，为更合理地控制盐冻环境下机制砂的MB值，采用外加泥粉调节机制砂MB值的方式，系统研究了机制砂MB值变化对路面混凝土抗盐冻性能的影响。试验结果表明：当MB值小于1.4时，机制砂MB值对低强和高强混凝土的物理力学性能、抗盐冻性能均无明显的劣化影响；但当MB值大于1.4时，随着MB值的增大，机制砂混凝土力学性能和抗盐冻剥蚀性能显著下降，且低强混凝土的劣化幅度更加显著。另外，结合微观测试方法，揭示了泥粉劣化机制砂混凝土物理力学性能和抗盐冻剥蚀性能的机理。
为探究堆栈式压电换能器在路面振动环境中的输出效能及影响因素，采用试验机模拟接近路面环境下的振动加载测试，测试了堆栈式压电换能器在不同内部连接方式、不同载荷及加载频率下的输出情况，并进一步测试了柔性封装的并联堆栈式换能器的输出损失情况。结果表明，相同外部载荷下，并联连接的换能器输出电能较串联连接的高；在测试的范围内，外部作用载荷越大、频率越高，换能器输出的电能越大；采用有机硅橡胶作柔性封装的换能器，电能输出损失不大；在路面结构中可通过增加换能器顶部载荷作用面积以增大换能器内部应力的方法，提高换能器的电能输出。
为了探究温度对硫酸盐渍土盐胀的影响规律，保障我国盐渍土地区道路工程安全运营，通过室内试验，测试了不同温度环境下硫酸钠盐渍土的盐胀率。从样品降温前后体积变化、未相变含水量随温度变化、以及CT扫描图像分析了不同温度下盐胀对土体各组分的影响。研究结果表明：随着温度不断降低，盐胀不断加剧并趋于稳定；盐胀主要温度区间为0℃至盐晶体初始析出温度，在负温下盐晶体析出很少，引发的盐胀十分微小；在正温下含水率随着温度降低而减小，其递减趋势不断减小并在0℃附近趋于稳定；随着温度不断降低，土体结构的损伤也不断增大；空气所占孔隙率的变化主要取决于含水率的变化，当含水率剧烈变化时，其也会剧烈变化，二者呈现反比关系。
结合国内外预裂缝技术特点，提出一种不加入早强性材料的基层修复技术，只是在通车早期限重来实施，此时的基层被碾压成空间的网状微细裂缝，和较宽的横向裂缝相比，沥青路面产生反射裂缝的概率降低，沥青路面力学状态也有所改善；采用有限元方法，模拟理想的裂缝类型，对两种裂缝形式下的的沥青路面的力学响应进行对比分析，并计算出采用微裂技术的沥青路面的面层寿命。研究发现：微裂技术在一定程度上降低了沥青面层的寿命，但解决了常规修复技术中的容易产生反射裂缝的问题，并实现了快速修复的技术要求，因此微裂技术在基层快速修复中具有一定的可行性。
为进一步推广波形钢腹板PC组合箱梁桥的应用范围，在实桥中采用了一种新型异步悬臂浇注施工方法，提升波形钢腹板PC组合箱梁桥的施工水平，以体现该桥型的经济效益。以工程实桥为研究对象，对比分析了传统挂篮施工法与异步浇注法的工艺流程及经济性指标。基于大型有限元程序ANSYS，建立了该桥的精细化有限元计算模型，对施工全过程结构关键截面的受力进行了详细分析，并与实时监测应力进行了对比研究。研究表明，异步悬臂浇注法工艺流程简洁、工期短、经济性指标高，具有传统挂篮施工法无可比拟的优越性；异步施工法施工全过程中结构应力变化合理，始终处于安全范围内。
为研究结合面底部带门式钢筋的铰接空心板桥铰缝受力性能，以带深铰缝构造的铰接空心板桥为研究对象，总结了我国铰接空心板桥铰缝构造的演变过程，进行了一跨8 m跨径的空心板桥非线性有限元参数分析，分析了不同铰缝构造参数下空心板桥铰缝构造的开裂荷载、裂缝分布等破坏模式，讨论了现有铰缝构造的改进措施。结果表明：在结合面底部增设门式钢筋，不能明显地提高铰缝构造的开裂荷载，但可以提高铰缝构造的通缝荷载，延缓空心板与铰缝结合面竖向通缝和纵桥向通缝的形成；增大门式构造钢筋直径对结合面开裂荷载、通缝荷载和最终的裂缝分布没有明显改善；增大混凝土强度对空心板与铰缝结合面的改善作用有限；提高空心板与铰缝结合面黏结力可以提高结合面通缝荷载，并能减小裂缝分布范围；现有文献提及的3种铰缝钢筋布置形式和增大钢筋直径的方法较难从根本上改善结合面受力性能。
针对结构涡激振动问题，分别采用雷诺平均SST k-ω湍流模型和大涡模拟（Large Eddy Simulation, LES）求解不可压缩黏性流体N-S方程，将Newmark-β法嵌入并行Fluent UDFs中以求解结构振动响应，结合滑移网格和动网格技术建立了结构涡激振动数值模拟方法。对矩形断面柱体进行不同折算风速下的竖向涡激振动响应计算，将计算结果与风洞试验结果比较，对矩形断面柱体涡激振动机理进行探讨。结果表明：矩形断面柱体竖向涡激振动响应数值模拟结果与风洞试验结果总体吻合较好，三维大涡模拟结果优于二维数值模拟结果；一个振动周期内涡激力所做功随折算风速的变化与无量纲振幅随折算风速的变化相似；矩形断面涡激力与位移时程相位差随锁定区折算风速变化而变化，在锁定区起始点相位差为0，振幅最大处相位差约为45°，锁定区结束点处相位差约为180°。
利用修正的Ernst公式考虑吊索几何非线性，以影响矩阵法为理论基础，以目标索力差值和拱肋横向位移为双控制目标，采用以弯曲应变能最小为约束条件的最小能量法进行拱、弯梁与索空间组合结构的索力优化计算，约束最优方法求解出拱、弯梁与索空间组合结构的施调索力、最优调索顺序以及调索过程索力控制终值。结合世界上跨度最大的拱、弯梁与索组合结构的工程调索实例，利用有限元法实现了调索计算。结果表明，该方法所确定的调索张拉顺序、施调索力能够满足调索施工控制要求，最终成桥状态亦达到设计要求，为今后类似结构的调索工程提供了重要参考。
大型缆索支撑桥梁遭受爆炸荷载作用的风险在不断增加，相关抗爆研究仍不足。本文采用数值模拟方法，研究了大跨度缆索支撑桥梁中的钢箱梁、钢筋混凝土主塔在不同当量爆炸荷载作用下的冲击响应，着重分析了桥面爆炸影响下钢箱梁、钢筋混凝土主塔的局部破坏特性，考虑多种爆炸当量在桥面的多种典型位置模拟爆炸作用。首先运用非线性有限元软件，基于CONWEP算法，通过数值模拟，深入分析了钢箱梁、钢筋混凝土主塔的爆炸动力响应、破坏模式、破坏参数及其主要影响因素。结果表明：钢箱梁顶板受近距离爆炸冲击波作用出现开裂破口，横隔板对破口有明显的约束作用；由于爆炸点与桥塔距离较远和主塔壁较厚，钢筋混凝土桥塔的局部破坏较小，桥塔不会在恒、活荷载作用下压溃。为了模拟爆炸对于全桥的影响，提出了全桥数值简化方法。
为了使增大截面加固受弯构件的斜截面抗剪承载力的计算更准确和安全，通过对比分析有关设计规范和工程计算实例，认为《公路桥梁加固设计规范》（JTG/T J22-2008）对增大截面加固构件的斜截面承载力计算公式存在较多错漏，特别是对新增箍筋按所有腹筋截面积分担二期增加的剪力的计算方法提出异议。提出了两种建议计算方法，这两种计算方法均可适用于构件截面单侧增厚和三面围套加固的通用情况，并以工程实例进行验证对比。合并考虑混凝土和箍筋的综合抗剪承载力的第二种建议计算方法简便并相对安全，与普通桥梁构件的设计规范相统一，已被即将颁布的《城市桥梁结构加固技术规程》采用。
基于MIDAS/GTS有限元分析软件，以雁口山隧道为实例，固定隧道主洞位置并贯通，仅调整防寒泄水洞的埋置深度，通过分析防寒泄水洞在不同埋置深度条件下的位移变化规律、应力变化规律和塑性区变化规律，揭示了防寒泄水洞在不同埋置深度条件下对隧道主洞结构的影响。结果表明：隧道主洞与防寒泄水洞之间的结构影响是相互的；从位移变化规律来看，雁口山隧道防寒泄水洞的适宜有效埋深为5～6 m；从应力变化规律来看，雁口山隧道防寒泄水洞的适宜有效埋深为5～6 m；在考虑防寒泄水洞支护和材料受力均一性的基础上，从塑性区变化规律来看，雁口山隧道防寒泄水洞的适宜有效埋深为4～6 m。在综合考虑隧址区最大冻结深度、安全经济要求以及结构影响因素，最终确定了雁口山隧道防寒泄水洞适宜的有效埋置深度为5 m，即雁口山隧道防寒泄水洞适宜埋置深度为8 m。
为了更准确地估算信号控制交叉口的通行能力，分析了行人-自行车在自行车左转一次过街和自行车左转二次过街这两种交叉口设计模式条件下，对机动车通行能力的影响。首先，针对我国交叉口信号控制和交通运行的实际情况，将行人-自行车影响分为绿灯信号期间冲突和清空上一相位滞留行人-自行车的时间损失两种类型。然后，运用理论解析与关键参数实际调查标定相结合的方法，对两种交叉口设计模式的两类行人-自行车影响，分别给出了通行能力折减系数计算模型。最后，基于敏感性分析对两种交叉口设计模式进行了对比。研究表明：在信号配时设计中已设置行人自行车清空时间的情况下，自行车左转二次过街设计模式的机动车交通受行人-自行车的影响较自行车左转一次过街设计模式略有增加，但差异不大；若信号配时设计中没有考虑行人-自行车清空时间，则自行车左转二次过街设计模式下行人-自行车对机动车通行的影响较小。
以高速公路基本路段上车道变换过程中后侵入时间（PET）的界定、测量和分析为基础，通过极值统计方法建立了车道变换PET的超阈值模型，进而结合模型参数估计构建了百万次车辆变道事故重现水平指标，并将该指标与交通事故数据次数的关系进行了分析。结果表明：百万次变道事故重现水平与交通事故次数之间的皮尔逊相关性系数高达0.77，决定性系数也达到了0.60，二者都明显优于PET=3.0 s所界定的车道变换冲突次数与交通事故次数之间的相关性。这说明通过对PET信息的进一步挖掘和利用，本文所得到的完全不依赖于历史事故数据的安全分析指标具有和交通事故指标近似等效的评价效果，也从侧面进一步证明了交通冲突技术的有效性。
为获取多源出行信息影响下的驾驶员路径选择行为特征，分析了驾驶员主观行程时间预测的特征，建立了多源出行信息对主观行程时间预测的影响模型。基于大型驾驶模拟仿真系统设计了包含交通广播、可变信息板的多源出行信息场景，要求驾驶员搜寻出行信息并以行程时间最短为目标完成驾驶试验任务，从而获取不同信息场景下的路径选择行为特征。结果表明：单一交通广播的信息场景中，平均行程时间最长，主观行程时间预测精度较差，但交通广播能够帮助驾驶员避开延误严重的路段；单一可变信息板的信息场景中，平均行程时间的离散程度大，但主观行程时间预测精度较高，可变信息板的信息服务范围有限；交通广播与可变信息板组成的多源出行信息场景中，行程时间方差最小，主观行程时间预测精度明显提高，整体驾驶绩效优于单一信息源。
为对具有一定规模的干线公路网进行布局优化，将空间相互作用模型及交通对城镇发展影响的经济势理论结合，构建了节点优势度模型，并提出了基于该模型的干线公路网布局优化方法。该方法将节点优势度模型与叠层路网最优树、空间连通圆理论结合，以此确定线路的走向与主要控制点，并结合经验进行逐步调整，最终通过重新测算不同布局优化方案的节点优势度评价比选出最优方案。应用实例表明：该方法具有理论上的合理性和实际上的可操作性，能切实起到优化干线公路网布局的作用。
在无诱导信息条件下，驾驶员通常依靠近期经验选择出行路径。在行为强化理论基础上，建立了基于有限理性模糊博弈的无诱导信息车辆路径选择模型，得出了不同初始状态下的博弈平衡结果。数值仿真结果表明：在无诱导信息条件下，路网的交通流分布最终会达到理论分析所给出的某种平衡；在某些路网环境下，不发布诱导信息交通流分布能形成良好的稳定博弈平衡，但在某些路网环境下，路网交通流分布会形成非稳定博弈平衡，不能充分利用整个路网的通行能力，需要采取一定的管理措施。
为了研究车门部件对汽车侧面碰撞安全性的影响，以实际交通事故中的碰撞角度和碰撞速度为随机变量，选取车门的内板、外板和防撞杆的材料和尺寸作为设计变量，将试验设计、响应面模型、可靠性理论和优化算法相结合，构建了基于产品质量工程的汽车车门可靠性优化设计模型。分析了确定优化、可靠性优化和初始设计对汽车侧面碰撞影响的差异。结果表明：确定性优化和可靠性优化都能提高汽车的侧面碰撞耐撞性能，且与传统的确定性优化相比，虽然可靠性优化使得质量略有增加，但是侵入量和侵入速度却都有所减少且远离约束边界，它们的可靠度分别为0.957和0.963，满足可靠性设计要求。因此，可靠性优化结果不仅较好地满足汽车车门的耐撞性要求，同时也能使车门的使用可靠性显著提高。
以旅客价值为细分变量进行城际客运市场细分，依据公路客运在各细分子市场中的相对优劣性对其进行市场定位，旨在探寻城际公路客运企业的发展策略。首先，建立了旅客价值测度模型。模型以旅客期望、旅客感知质量和服务补救3个要素为原因变量，旅客行为意向为结果变量，分析了影响旅客出行的价值测度要素。其次，基于旅客价值测度结果和大连至沈阳的样本数据，运用因子分析和K-means聚类将城际客运市场细分为服务型市场、经济型市场、慎重型市场和效率型市场。最后，根据旅客对各类市场服务属性的关注点，重新对公路客运进行了定位，从稳固和拓展公路客运的优势领域、提高效率和改善服务质量等方面探讨了新形势下公路客运的发展策略。
