应用断裂能理论来研究高黏弹性沥青砂的抗裂性能。通过在不同的试验温度与加载速率条件下进行SCB试验（Semi-Circular Bending Test，半圆弯拉试验），来分析温度与加载速率对破坏荷载和断裂能的影响，研究结果表明：当试验温度保持恒定时，试件的最大破坏荷载随着加载速率的增大而增大，试件的断裂能与加载速率呈负相关；当加载速率保持不变时，试件的最大破坏荷载将随着温度的升高而降低，试件的断裂能与试验温度呈正相关；该试验所需装置简单、试件制作方便、价格低廉，可以作为沥青混合料抗裂设计的标准试验方法。此外，运用ABAQUS有限元软件模拟试验过程并进行参数敏感性分析，将数值模拟结果与试验结果对比，验证了采用断裂能评价高黏弹性沥青砂抗裂性能的有效性。
为解决多次加铺的复合道面加铺层使用寿命远低于设计值的问题，利用ABAQUS建立了多次加铺和一次加铺至相同厚度的复合道面三维有限元模型，分析了两种道面模型的力学响应，得出结论：新旧道面的层间状态对剪切力和拉应变的影响较大，将新旧加铺层简化为同等厚度的沥青道面的计算结果将偏小，将会导致设计偏于不安全。根据多次加铺的复合道面层间最大剪应力沿道路深度的分布点位和变化趋势可知：加铺沥青层后，原道面层间剪应力减小，但无论加铺几次，面层剪应力均最大；随着加铺次数的增加，沥青道面层间最大剪应力逐渐增大，并且在层间接触处出现突变，突变值随加铺次数的增大而增大。这说明加铺沥青层并没有改善道面表层的受力状态，相反，随着加铺次数增加，层间结合状态和复合荷载作用等的影响增大，反而会导致表层应力增大，最终加剧表层损伤。
为探究沥青路面在荷载作用下力学响应，基于辽宁省沥青路面足尺加速加载试验，开展路面结构力学仿真方法及力学响应特征研究。采用光纤光栅传感器实测足尺加速加载路面的面层底部、基层底部和路基顶面的力学响应。利用有限元分析软件ABAQUS，建立了基于实测参数的典型半刚性基层沥青路面三维黏弹有限元仿真模型，分析路面结构在不同加载位置下的力学响应，并与加速加载实测结果对比，验证模型的可行性；同时，对路面结构内部的力学响应规律进行分析。结果表明：所建立的仿真模型能较合理地模拟路面结构内部力学响应；沥青混合料黏弹特性导致弹性后效，使力学响应曲线表现出非对称特点。对于沥青层，中面层和下面层上部剪应力和剪应变较大，为车辙发生的薄弱部位；对于沥青层底、水泥稳定碎石层底，控制疲劳开裂的力学响应为水平纵向拉应力和拉应变。
基于土质边坡的雨水冲刷及生态防护的根系护坡原理，提出了一种基于稻秸秆泥皮护坡新方法。采用物理力学试验方法，研究了稻秸加筋对泥皮性质的影响，分析了稻秸杆添加前后泥皮的干密度、渗透性、崩解性、干缩抗裂性等参数变化。在此基础上，对采用稻秸杆泥皮护坡材料的边坡进行了室内强降雨冲刷模拟试验，通过对比分析裸坡、纯泥皮护坡、稻秸杆泥皮护坡冲刷试验的结果，研究了稻秸秆泥皮护坡的抗冲刷效果；通过对不同稻秸杆含量配比、不同稻秸杆长度、不同含水量稻秸杆泥皮护坡材料的试验，研究了该材料抗冲刷性能影响因素。结果表明：稻秸杆泥皮材料具有干密度大、抗渗能力强、抗崩解和抗干缩开裂效果明显等特性；稻秸杆泥皮护坡能显著提高路基边坡的抗强降雨冲刷能力，最经济合理的配比指标为稻秸秆含量20 kg/m3左右，长度7.5~10 cm，泥皮含水量18%左右抗冲刷能力最强。
采用数值模拟方法对带齿格栅加筋挡墙工作机理进行了研究，分析了其工作性态及其影响因素，提出了带齿格栅概化模型和极限拉拔力计算公式。研究表明：由于齿筋的存在，格栅水平位移较小，齿筋内侧尤为显著。有齿筋时，位移场梯度明显较大。位移场核心位于齿筋外侧25 cm左右，水平位移峰值约为3 cm。当齿筋离模型箱侧边界距离约3 m时，拉拔力达到峰值。当齿筋间距增大时，其作用长度将逐步开展，拉拔力随之增大。齿筋高度与拉拔力呈正相关，而厚度的改变影响极小。带齿格栅工作机理可大致由挤密阶段、绕流阶段和稳定阶段来加以描述。由概化模型求得的极限拉拔应力理论值与数值模拟结果相近，表明该模型具有一定合理性。
以宜-巴高速公路某加筋土路堤断面为研究对象，结合现场监测数据，采用弹塑性有限元计算程序对加筋土-锚杆组合支护结构的变形受力特性进行研究，并针对筋材刚度、加筋间距、坡后锚杆连接与否等因素进行参数分析。主要研究结果表明：加筋土路堤中相邻阶梯水平位移变化幅度较大，且坡后台阶处出现较大不均匀沉降，需保证此处填土的压实度；加筋土路堤最大水平位移和垂直位移随着筋材轴向刚度的增加而减小；随着加筋间距的增加，加筋土路堤的安全系数相应减小，各加筋体承担的荷载不断增大；锚杆与加筋体连接情况下最大水平位移和垂直位移均较未连接的情况要小，安全系数提高。
为了能在深基坑施工处于危机状态时，对深基坑施工风险控制方案进行迅速、合理的决策，提出一种将前景理论与证据理论相结合的深基坑施工风险控制方案决策方法。该方法在建立深基坑施工风险控制方案决策指标体系的基础上，以决策者对工程的期望目标为参照点建立前景决策矩阵；将各方案的指标前景值作为证据，通过证据合成得到各方案的信度区间，并以此为依据进行方案决策。实例分析表明，该方法不受指标评价信息完全与否的限制，且以决策者的合理期望值为参照点，相对于以绝对最优、最劣值作为理想参照点进行方案决策的方法更具有合理性。
为研究不同道路线形拟合方法的优缺点，对道路改扩建工程线形拟合方法选择提供一定的指导，故选取了基于GPS数据的最小二乘法、基于MATLAB的半自动线形拟合法、三次样条曲线法3种拟合方法，对这3种方法进行多因素评价。提出了基于层次分析法的多因素评价体系，对3种方法的精度、稳定性、难易性进行了探究。结果表明：最小二乘法精度最高；样条曲线法最简便；稳定性方面基于MALTLAB的半自动拟合最强。最后利用层次分析法进行拟合方法评价，最小二乘法评分最高，基于MATLAB的半自动化拟合法是基于GPS数据的最小二乘法的61.05%，三次样条曲线法是最小二乘法的42.72%。
依托泰州长江大桥和马鞍山长江大桥荷载试验为背景，提出了三塔悬索桥荷载试验的要点。在《公路桥梁荷载试验规程》（JTG/T J21-01-2015）规定的主要工况的基础上需要增加中塔扭转工况和最大不平衡缆力工况作为主要工况；在三轴载重车加载的方式下，提出了不同工况下三塔悬索桥静载试验的建议荷载效率范围；提出了三塔悬索桥结构校验系数常值的范围。基于脉动试验，测试了泰州长江大桥和马鞍山长江大桥的自振特性，并利用行车试验测试了两座桥的冲击系数。研究结果为三塔悬索桥荷载试验的实施提供了参考，同时为三塔悬索桥力学性能的研究提供了较好的数据支撑。
桥梁结构遭受火灾时内部会产生不均匀的温度场，温度场的分布及其随时间的变化十分复杂。开展室内火灾试验，使3片足尺预应力混凝土空心板梁经受不同程度的火损，探究试验梁的温度场分布、梁体变形以及应力应变的变化规律。3片试验梁在相同的火场温度（仅受火时间不同）下进行火灾模拟，各片梁的爆裂程度却不相同，在进行温度场计算时需考虑每片梁的混凝土爆裂程度。借助有限元软件ANSYS模拟梁体的温度场时考虑实际爆裂情况，得到的计算结果与试验数据吻合度较好。各片梁经受火灾时的应变变形具有相似的规律性，借助有限元软件ABAQUS得到梁体的受力和变形计算模型，计算结果显示在火损时间小于1 h时，模型与实测吻合较好，可用于分析大部分的实际火灾情况。
近年来河道无序采沙对桥梁结构安全带来了很大隐患，针对桥下乱挖乱采河沙情况，以采用摩擦桩基础的某高速公路连接线特大桥梁为研究对象，通过理论分析、数值模拟和现场试验，开展桥下采沙对桥梁承载能力及安全的影响研究。研究结果表明：桥下挖沙导致了桩端土处承载力和单桩承载力显著降低，而对墩柱下沉量、主梁跨中挠度和墩柱弯矩影响较小；试验车辆在桥上行驶时，采沙桥墩墩顶竖向动位移和纵向动位移较未采沙桥墩有所增大，刹车则引起两个方向动位移显著增大，远大于跑车试验数据；过路汽车试验数据远大于试验车数据，过路车超载严重；试验车辆和过路车作用下主梁跨中动挠度变化不明显；车辆重量是影响墩顶竖向位移的主要因素，车辆刹车时的纵向制动力是影响墩顶纵向位移的主要因素；桥上刹车和超载具有较大危害，需尽快采取限速、限重、加固等措施，避免桥上紧急制动和水流冲刷，保证桥梁结构安全。
建立桥梁结构拼宽前后Abaqus实体模型，首先计算4种交通组织方案下老桥拼宽侧的跨中挠度，作为施工期选取交通管制方案的依据；然后以拼宽湿接缝两侧挠度差为控制指标，通过计算不同交通组织方案下新老桥挠度差随时间的变化，探索接缝混凝土强度发展的趋势和传递横向剪力的机理。最后，重点对不同分时分段浇注方案下接缝挠度差减小效果进行深入研究，并对4种两阶段分段浇注方案的有限元计算结果进行了比较。研究结果表明：通车条件下20 m长的预制小箱梁桥，在接缝周期小于3 d时选取5-10-5分段浇注方案效果较好。
为了研究薄层超高性能混凝土（UHPC）-钢轻型组合桥面结构的车桥动力性能，依托广东佛陈新桥工程（一幅桥采用轻型组合桥面，另一幅桥采用传统沥青铺装钢桥面）。在钢桥易出现疲劳的位置布置动态应变传感器，进行了大量的跑车动力试验，记录标定车驶过桥面时各测点的时程应变，采用雨流法统计各疲劳细节处的应变幅，汇总试验结果并结合有限元模型，分析了两种钢桥面体系在车辆动力作用下的受力特性。结果表明：轻型组合桥面各测点时程应变的变化规律与传统沥青铺装钢桥面相同；相比于传统钢桥面，轻型组合桥面的车桥动态受力水平较低，其中弧形切口的应变幅降幅最大，达到了23.8%。总体表明：轻型组合桥面未改变传统沥青铺装钢桥面车桥动力受力形式，但能够有效地降低钢桥面的车桥动力响应。
为了研究腐蚀预应力钢绞线的力学性能，通过人工气候试验箱获取了腐蚀预应力钢绞线样本，进而开展静力拉伸和电镜扫描试验，分析腐蚀对预应力钢绞线屈服强度、极限强度、极限应变及弹性模量的影响，探讨腐蚀预应力钢绞线微结构和断口变化特征，并在此基础上建立了腐蚀预应力钢绞线本构关系模型。研究结果表明：腐蚀对钢绞线力学性能的影响随着腐蚀程度而逐渐发生改变。在腐蚀率较低的情况下，钢绞线的极限应变随腐蚀率的增加近似地线性降低，极限强度轻微下降，腐蚀对钢绞线弹性模量与屈服强度影响较小；当腐蚀率增大到临界值后，钢绞线的极限应变减少较大，具有明显脆性失效特征，但对弹性模量与屈服强度的影响依然较小。钢绞线轻度腐蚀时，其本构模型可用弹性-硬化双线性模型表征，当腐蚀率超过临界值时，其本构关系转变为单线性模型。
影响交织区服务水平的主要因素包括交通流量、交织流量比、自由流速度、交织区长度、交织区内车道数和交织构型等。选取西安绕城高速公路吕小寨立交-朱宏路立交之间交织区为调查对象，开展道路条件和交通流运行状况调查。运用调查数据对美国道路通行能力手册（HCM2010）交织区交织速度和非交织速度预测模型进行修正，重新标定相关参数。基于该速度预测修正模型，利用VisualBasic语言开发交织区运行分析计算工具，定量分析影响因素对交织区通行能力和服务水平的敏感性。
在多值元胞自动机模型（EBCA2模型）的基础上，首先，对最大速度进行了扩展，并引入车辆的加速过程，建立了适用于人力自行车、电动自行车和摩托车的多值元胞自动机交通流模型。然后，对改进模型和非机动车两值元胞自动机模型进行了仿真对比分析。最后，利用改进模型分别模拟了两轮车在不同的最大速度、最大加速度和车辆的慢化行为下的交通流，并分析了这些参数对交通流的影响。仿真结果表明：与两值元胞自动机模型相比，在保证车流的流量-密度-速度特性不受影响的情况下，改进模型大大增加了其仿真速度；车辆的加速过程、慢化车辆数和低速车辆慢化行为都会对系统交通流产生一定影响，加速度变化对交通流影响较大，不同速度下的随机慢化行为对交通流的影响不同。
为研究多车协同自动换道，分析了三车道八车场景中两车协同行为，对两车并行协同行为进行界定，提出了两车并行协同自动换道控制策略。针对三车道八车场景，以车车通信为条件，实时获取周围车辆的运动状态变化和换道意图，根据周围车辆的运动状态，设计了两车协同换道轨迹模型，规划换道车辆的参考协同换道轨迹。在此基础上，提出了并行协同自动换道安全距离模型，以形成换道车辆与周围车辆的换道轨迹约束，保证生成安全可靠的协同换道轨迹。最终根据规划的安全参考轨迹，采用模型预测控制算法，实时优化换道车辆的速度和前轮转角，实现轨迹纵横向跟踪。仿真结果表明，所提出的并行协同控制策略能够实现两车安全协同自动换道，同时提高换道效率。
为了提高短期交通流预测精度，寻求最优交通流分组策略，通过对短期历史交通流量数据的分析，运用遗传算法优化支持向量回归机的惩罚参数、核函数参数和不敏感损失函数3个参数，构建了GA-SVR模型。首先对采集的数据采用算术平均值进行了降噪处理，然后根据交通数据特征分为连续5个星期五时间、相邻前5个工作日和当天3种时间周期序列，通过不同时间周期序列确定了最优的训练样本集。最后结合采集的数据进行了验证，并且与传统SVR模型进行了精度对比。结果表明：GA-SVR模型预测精度优于传统SVR模型，且基于当天数据构建的训练样本集总体预测精度最高。
为了研究车辆合流过程需要的平行式加速车道长度问题，在分析车辆合流过程的基础上，考虑道路运行和设计属性、驾驶员属性、车辆属性及合流车辆汇入过程随机属性，结合运动学模型和可接受间隙理论模型，以汇入过程随机属性为突破口，根据合流车辆的相对位置，建立了基于动态汇入过程的平行式加速车道长度计算模型。通过蒙特卡罗模拟进行仿真，将适宜百分位数的长度确定为加速车道长度，实现了模型的求解。最后通过案例分析介绍了模型的使用方法，案例结果大于规范推荐值，证明模型具有一定的适用性。
针对交通诱导中的分布式诱导和中心式诱导各自的不足，提出了基于路网分层的协同式诱导算法。首先，根据出行偏好，对路网进行了分层，并对不同形式的路径进行了分析。然后，通过对子区域中路径搜索进行动态搜索限定，提出了基于改进A*的跨层节点确定方法，在此基础上建立了基于改进的跨层路径搜索算法。最后，构建了协同式诱导算法模型，此模型运用中心式诱导完成主干道路网层交通流的诱导，而分布式诱导完成子区域小范围次要路网上的车辆的路径搜索，并对协同搜索算法进行了仿真验证。结果表明：该算法模型相比单一诱导模型计算性能好，平均搜索的效率提高了17.5倍。
为了3D打印工程塑料被更合理地使用，通过试验了解3D打印工程塑料的特殊力学性能，并建立其力学模型。首先将3D打印工程塑料根据不同的方向与不同的纤维直径，利用3D打印设备打印出狗骨状试件，然后按照试验标准利用INSTRON 5966材料试验平台对其进行材料拉伸试验。发现其力学性能具有明显的各向异性，在纤维方向具有弹塑性的特点；垂直纤维方向有弹脆性的特点；在垂直纤维方向纤维直径越大则失效应变越大；在纤维方向时，纤维直径等于0.25 mm时屈服强度和极限载荷有着明显的提高，纤维直径等于0.3 mm时破坏位移/应变是最大的。并利用Mazars损伤模型描述了3D打印工程塑料的力学本构模型。最后分析了3D打印工程塑料的特殊力学特性对其使用的特殊要求与运用。
针对我国城市公交的运营服务问题，采用随机前沿分析方法和超越对数生产函数，以我国36个中心城市公共交通2010至2013年的面板数据为样本，测算了公共交通的运营效率和服务效果。结果表明：我国中心城市公交的运营效率有下降趋势，由2010年的0.854降低至0.847，而服务效果得到一定改善，由2010年的0.615上升至2013年的0.625，公共交通的吸引力有所上升；城市化发展水平对提高城市公交的营运效率有正向激励作用；轨道交通客流分担率会降低其服务效果；1 000万人口以上的超大城市营运效率最高，中部地区的营运效率高于西部地区和东部地区。
