考虑到沥青混合料、级配碎石和土基等材料具有明显的横观各向同性特性，采用有限元分析方法研究了FWD荷载作用下横观各向同性沥青路面结构的动力响应。分别考虑了不同水平下沥青面层、碎石基层及土基的横观各向同性特性，研究结构层材料的水平方向弹性模量与竖直方向模量比对路面的动力响应影响规律，并根据AI破坏准则对其服务寿命进行了预估分析。结果表明，面层和基层的模量比对路面动力响应和服务寿命影响较大：面层和基层弹性模量比对沥青层底应力应变及土基底部压应变影响都很显著，基层模量比对路表弯沉影响也较大；当面层模量比减小到0.2时，控制疲劳开裂和车辙的荷载重复作用次数分别减小了87%和65%，当基层模量比减小到0.17时，则分别减小了82%和59%；土基模量比对路面结构动力响应和服务寿命影响较小。基于各向同性特性的现行路面设计偏于危险，应适当考虑道路材料的横观各向同性特性。
根据橡胶沥青结合料的动态剪切流变试验变异性大的缺点，采用不同平行板间隙和不同目数的胶粉，研究不同温度和频率扫描下，橡胶沥青的复数剪切模量、相位角和相分离温度。结果表明：采用10%最大复数剪切模量作为橡胶沥青结合料动态剪切流变试验的应变控制条件能保证其结果符合线黏弹性假设，采用2 mm平行板间隙能获得试验结果的可重复性；随着橡胶粉粒径的减小，高温条件下橡胶沥青结合料Han曲线斜率逐渐增大，100目细度橡胶粉改性沥青出现相分离温度为70 ℃，而40，60目及80目胶粉制备的改性沥青相分离温度为60 ℃；不同温度-频率谱条件下的存储模量曲线出现平台区的温度与Han曲线所反映的相分离温度一致。
采用原子力显微镜（Atomic Force Microscopy，AFM）技术来探索沥青老化规律，同时与传统的研究沥青老化方法傅里叶变换红外光谱 （Fourier Transform infrared spectroscopy，FTIR）的研究结果进行比较。分别测试了基质沥青和SBS改性沥青在原状（未老化）、RTFO老化后和PAV老化后的微观力学特性及其官能团化学特性。结果表明，沥青的老化程度越高，"蜂状结构"发育越好，平均面积和最大面积越大。沥青试样内至少存在3个不同的微区具有不同的黏附力，其中"蜂状结构"相黏附力最低。老化影响沥青的纳米力学性能，提高沥青黏附力大小分布的均匀性，不同老化程度的SBS改性沥青的黏附力均大于基质沥青。老化引起沥青羰基和亚砜基等含氧官能团含量增加，丁二烯基含量减小。沥青老化后微观力学的变化与官能团的变化有良好关系。
为了从理论及实践上验证结构层模量梯度控制的必要性及合理取值范围，以对结构受力影响最为显著的模量比为研究切入点，选取层间不完全连续接触，利用壳牌路面设计软件Bisar3.0全面计算模量比变化时柔性路面的力学响应，将模量比的影响定量化。在力学分析的基础上，以推荐的柔性结构铺筑实体工程进行性能跟踪验证，采用FWD检测方法实测关键层位模量比。结果表明：模量比从8增大到14时，沥青层最大拉应变与结构最大弯拉应力均随之增大，同时面层剪应力随之减小；对柔性结构的弯拉应力与剪应力水平实行双控，控制级配基层模量在合理范围内取相对高限值，可使结构受力较均衡；通过广州实体工程进行现场模量检测及长期性能观测的印证，建议控制柔性基层与面层的模量比为8~10。
以半柔性路面材料灌注所需的水泥胶浆为研究对象，采用正交试验法设计了25组不同配合比，研究水胶比、砂种类、砂胶比、膨胀剂掺量、矿粉掺量、粉煤灰掺量这6个不同因素对水泥胶浆性能的影响。分析得出各因素对水泥胶浆的工作性能、力学性能和体积稳定性这3个主要性能指标的影响规律和主次关系，并得出结论：从绿色环保和成本节约角度考虑，可以选用最大粒径为1.18 mm的天然砂与人工砂的混合砂代替纯天然砂配制半柔性路面用水泥胶浆。同时，以最优化理论构建了半柔性路面用水泥胶浆配合比的优化设计原则，并确定了最优配合比。在此基础上，以该最优配合比重新拌制水泥胶浆，并测试各项性能，其试验结果均能满足半柔性路面用水泥胶浆的性能指标要求。可见，利用该方法是可行的。
为分析公路填方边坡在遇到滑移开裂变形破坏时使用斜导管注浆框架梁的可靠性，通过一个成功的边坡变形病害治理实例，应用ABAQUS有限元三维模拟，分析了斜导管注浆框架梁的适用范围、受力特点、加固前后边坡的稳定变化及加固效果。斜导管注浆方案将复合地基理念引入边坡加固，通过在边坡中植入穿过潜在滑动面的钢管并且注浆，注浆本身让变形体及附近土体成为复合土体，同时起到保护钢管免受锈蚀的作用。钢管类似于加筋体，可直接在滑动面上提供阻滑力。应用斜导管注浆框架梁克服了坡体里缺少较坚硬的锚固段而无法使用预应力锚索、锚杆框架梁的限制，保护既有路基，且施工快速。结论表明斜导管注浆框架梁是一种较理想的处治方法，可为此类治理条件受限的边坡变形破坏提供有益借鉴和参考。
为探究非饱和土抗剪强度及其指标随含水率的变化规律，以毕威高速公路沿线某边坡黄褐色玄武岩残积土为研究对象，进行了控制含水率的直剪试验和土水特征曲线测试试验，通过Abaqus建立以此边坡为原型的有限元模型，在此基础上运用强度折减法对不同含水率的边坡进行稳定性分析，并结合试验所得的土水特征曲线分析基质吸力对边坡稳定性的影响。结果表明：随含水率增大，抗剪强度先基本不变后大幅度减小，黏聚力与内摩擦角均呈阶段性减小；基质吸力对抗剪强度的贡献随基质吸力的增大而逐渐减小并最终趋近于无影响；含水率对玄武岩残积土质边坡稳定性有较大的影响，边坡土体的含水率大于30%后，随含水率增加，边坡安全系数大幅度降低；含水率增大会降低土体的基质吸力，在边坡土体接近饱和时，基质吸力的丧失对边坡稳定性影响最大，此时边坡最易失稳滑塌。
为了制定科学的机场道面平整度评价标准，提出一种基于竖向加速度响应的机场道面平整度评价方法并反演IRI标准。综合考虑飞机的竖向运动、俯仰和侧倾转动，建立6自由度的飞机整机动力学模型及振动平衡方程，并从飞机轮胎的几何滤波效应出发，采用"刚性滚子"轮胎接触模型的有效路形表征不平整道面；同时，构建飞机驾驶员、前舱位、后舱位和重心处的竖向加速度及其最大响应的计算模型，并采用Simulink仿真模块进行快速求解。以某代表C类飞机为例，在服从高斯分布的随机道面激励及不同滑行速度下，综合分析4个代表部位的最大竖向加速度响应的分布特性，建立其对应的非线性回归模型，并以波音公司疲劳标准为据，反演机场道面平整度的IRI标准值。结果表明：与现有标准相比，反演的IRI标准值更为宽松，且跑道的平整度标准比滑行道更严格，与实际中机场道面的平整度评价相吻合。
针对土-结构接触面剪切特性，基于现有统计损伤理论提出了土-结构接触面剪切损伤模型及模型参数的确定方法。利用大型直剪仪对红黏土-混凝土结构接触面进行直剪试验，分析了红黏土-结构接触面上剪应力-应变特性。根据试验结果得到红黏土-结构接触面剪切损伤模型的相关参数，建立了基于Weibull分布的损伤模型参数与法向应力的关系，并对模型进行了修正。最后将理论计算结果与试验结果进行了对比分析，验证了该模型的合理性。研究成果表明：法向应力水平越大，黏性土-结构接触面剪切软化现象越不显著，应力应变关系由软化型转变为弱软化型。通过对接触面直剪试验的成果进行验证，模型计算与试验结果吻合较好，证明了文中提出的剪切损伤模型具有能够充分反映土-结构接触面软化特性和应力状态的特点，模型参数较少。
为验证节段纵移悬拼工艺的可行性、合理性及可操作性，研究施工过程中结构的动力响应，以北盘江大桥为背景进行了足尺模型试验，试验工况涵盖了工艺中每个不确定的、有待验证的状态；并基于耦合系统动力分析理论，将结构简化为两自由度的弹簧-质量块振动系统，建立了试验过程大系统动力学方程进行理论计算，动力模型包含了5个典型动力状态，即地面提升、运梁小车纵向运输、运梁小车与桥机吊点协同前进、桥机吊点前移、桥机整体提升。研究结果表明：各工序下运梁轨道及主桁架测点加速度幅值较小，桥面吊机吊点前移时结构响应最为显著，桥面吊机端部最大加速度为0.212g；轨道梁测点的最大加速度方向为纵向，下弦杆测点的最大加速度方向为竖向，高速挡下轨道梁测点的纵向、竖向加速度实测幅值较低速档分别增大约54%，51%，下弦杆测点的纵向、竖向加速度实测幅值较低速档分别增大约31%，36%，轨道梁应力峰值在高速挡时也有所增大，跨度最大位置的测点对车速最为敏感；测点理论竖向加速度幅值、理论轨道梁应力峰值与实测值吻合较好，验证了理论模型的准确性；试验过程平稳且连贯性较好，节段纵移速度快、整体对接耗时少，较散拼法有较明显的工期优势。
针对下伏溶洞顶板极限承载力问题，提出了一种计算下伏溶洞顶板极限承载力的方法。假定冲切体为一母线未知的旋转体，且破坏面与底面夹角为45°-φ/2，由极限分析法求出其母线表达式及溶洞顶板极限承载力计算公式。同时进行了下伏溶洞顶板及相应的基岩极限承载力室内模型试验，得到了1~5倍桩径的顶板厚度下溶洞顶板以及相应基岩的极限承载力，实测结果与本文理论吻合良好。研究表明：当溶洞顶板厚度为1~3倍桩径时发生冲切破坏，顶板厚度为4倍桩径时呈现冲切+撕裂复合破坏，顶板厚度为5倍桩径时，发生洞顶撕裂+桩端塑性复合破坏；同一跨径比条件下，溶洞顶板厚度为1~4倍桩径时，溶洞顶板的极限承载力随其厚度的增加呈线性增长，达到5倍桩径时溶洞顶板承载力与基岩基本一致。
拉索一般设置有一个或多个中间支承，其振动频率与索力对应关系不甚明确，基于动力刚度法与粒子群算法，对带有多个中间支承的拉索进行参数识别。将拉索视为无限自由度体系，导出精确的单元动力刚度矩阵，通过集成及求解得到总体动力刚度矩阵和频率方程，引入Wittrick-Williams算法求解拉索振动频率；根据拉索振动频率拟合的参数识别方法，将之转化为一优化问题，采用带变异算子的粒子群优化算法进行拉索参数识别。通过有限元仿真分析对带有两个中间弹性支承的两端固结拉索进行了算法的验证，并选取一座实桥的3根两端设置高阻尼橡胶减振器的典型拉索进行了参数识别。研究表明，对具复杂边界条件拉索，基于动力刚度法与粒子群优化算法的参数识别方法能够获得较好的索力测试精度。
以三跨连续独柱墩曲线梁桥作为基本结构，针对不同桥型布置形式建立有限元模型，利用非线性分析与接触理论考察倾覆过程中结构位移、转角及支座反力的时程变化规律。进而计算抗倾覆稳定安全系数，分析不同桥型布置下的独柱墩梁桥抗倾覆能力及倾覆力学特征，改变桥型布置以对独柱墩倾覆力学行为进行参数分析，并将规范法计算结果与有限元法计算结果进行对比。数值仿真表明：随偏载不断增大，边墩内侧支座反力首先减小直至脱空；反力重新分配后，边墩外侧支座反力增速减缓，中墩单支座反力持续增大，最终达到极限状态。通过参数分析可进一步看出：不同桥型布置形式对这一倾覆过程影响明显，边中跨比越小的独柱墩梁桥，其抗倾覆安全性能越低；如果同时曲线半径较大，则采用规范方法验算时会大大高估其抗倾覆能力，从而降低结构设计的安全性。
为保证公路隧道的有效节能和防灾应急照明，利用蓄能发光多功能材料涂装了隧道壁面。通过室内模型试验和工程实测，研究了蓄能发光多功能涂料在公路隧道中的辅助增光和应急引导照明性能。结果表明：在公路隧道两侧墙面涂装蓄能发光多功能材料，不仅可以增光增亮和有效减少不同照明灯具的照明功率，还可以明显消除隧道进出口的"黑洞"、"盲光"现象，提高隧道内照明均匀度，消除隧道路面和墙面的光斑现象，有利于行车安全；有助于提高人眼视觉功效，增加小物体可视距离，在紧急情况下可提高司驾人员大于1.3 s以上的安全处置储备时间；蓄能发光多功能材料具有较强的烟雾穿透能力，在隧道墙面涂装可达到黑暗和高烟雾浓度环境下的应急逃生诱导指示照明效果；蓄能发光多功能材料涂装隧道壁面在美观装饰的同时，既防火阻燃、耐污染，又达到了应急逃生照明和节能的作用，克服了传统的逃生指示装置在火灾时的引导效果缺陷。
我国岩溶地区广泛分布，隧道建设穿越岩溶区域极易发生突水突泥灾害。为防止灾害的发生，采用隔水关键层原理对断层段岩盘突水力学机制进行了理论分析研究。就岩溶隧道断层段岩盘力学破坏机制探讨建立了溶腔位于隧道侧面条件下断层突水力学模型，推导了岩溶隧道断层段岩盘最小安全厚度计算公式，并结合工程实例对岩盘最小安全厚度的确定进行了讨论。对于压性断层，最小安全厚度计算依据以水压0.8 MPa为分界，小于0.8 MPa时应按抗弯强度分析，反之则应按抗剪强度分析，同时不能忽略零水压情况；对于张性断层，最小安全厚度计算需考虑侧方岩体上下部长度，较长部分更易被破坏，等长时下部易被破坏。确定岩盘最小安全厚度，综合考虑岩盘力学性质、溶腔水压及隧道半径等因素，对侧部岩溶隧道断层段设计施工提供了具体参考。
为研究城市快速路合流区汇入角度对合流区通行能力的影响，通过卫星地图查找北京环路所有合流区，确定其合流区类型。利用AutoCAD软件对合流区汇入角度进行测量，根据汇入角度所占比例特点分别选取汇入角度为3°，5°，8°，13°，18°合流区，以现场实测数据为依据，分别统计在不同类型合流区不同位置以及流量条件下，速度和流量的变化规律，并用线性回归分析合流区通行能力。结论表明，合流区上游通行能力大小受合流区汇入角度的影响，下游通行能力值与合流区汇入角度无明显相关关系，加速车道的存在也会对合流区通行能力产生影响。
为了提高短时交通流的预测精度，向交通管理部门和出行者提供更加准确可靠的交通信息，基于非参数回归与支持向量回归方法的特点，提出了一种混合预测模型（KNN-SVR）。该模型利用K近邻方法的搜索机制，重建与当前交通状态近似的历史交通流时间序列，然后利用支持向量回归原理实现短时交通流预测。针对实际的交通流数据，考虑预测路段上下游交通流的影响，对提出的KNN-SVR模型的预测精度进行了分析。研究结果表明：同时考虑预测路段和其邻近路段交通流影响的KNN-SVR模型具有更好的预测精度，其预测误差最小，平均为8.29%，而仅仅考虑预测路段交通流影响的KNN-SVR模型，其预测误差略高，平均为9.16%；KNN-SVR模型的预测精度优于传统单一的预测方法，如K-近邻非参数回归、支持向量回归以及神经网络方法。
为了量化突发拥挤导致的城市路网的脆弱性变化，首先采用原始法对路网进行了拓扑，选取连通度与网络效率等路网特性指标从中观层面完成了路网的鲁棒性分析，进而生成了对路网鲁棒性有显著影响的改进路网。然后考虑改进路网中突发拥挤路段的排队容量限制，以路网总阻抗变化量为脆弱性识别指标，构建了含通过能力约束的交通网络配流模型。最后设计了Lagrange乘子算法并进行了算例验证。结果表明：基于脆弱性指标的模型能有效识别路网脆弱性，而突发拥挤导致的路段失效将直接导致路网总阻抗的变化并影响整个路网的鲁棒性；与无约束条件下完成的网络配流结果相比，该模型降低了对城市路网络脆弱路段误判的可能性，效果良好。
为了解决车路协同系统中车辆定位误差较大的问题，提出了一种基于信息标识识别的车辆定位方法。该方法设计了一种能够储存道路信息的信息标识，并在路面上设置信息标识。当车辆驶过标识时，安装于车上的成像装置实现对信息标识图像的拾取。利用加权最小二乘法对图像进行直线拟合得到车辆的运动方向，识别图像信息得到车辆的精确位置，结合车辆对于自身运动状态的感知，从而实现车辆的精确定位。试验结果表明，车辆的运动方向检测误差仅为0.71°，定位误差仅为2.17 cm。可见该方法在车辆定位上更为直接、准确、成本低廉。
为解决相关管理部门对出租车经营违规行为监管处于事后获取或采用巡查方式的问题，为管理部门对出租车加强事前预防和管理决策提供有力保障，利用时间序列匹配GPS数据与计价器数据，通过地图匹配方法、Dijkstra算法、计价器获取了不同的里程数据。分析了出租车GPS里程和最短路径、GPS里程与计价器里程、GPS里程计算费用与计价器费用的关系。经过对连续一段时间内数据的统计分析，计算了上述关系的比值。采用D-S证据理论方法，以里程、时间、费用作为约束指标，综合判别了其行为是否违规，并将分析结果直观显示在地图上。利用深圳市2015年9月8日至2015年11月7日16 275辆出租车GPS数据和计价器数据进行了实例验证，经过与管理部门进行核对，发现其查处的违规车辆均在分析结果中有所体现，由此说明该方法切实有效。
为了分析货车限行政策对城市的影响，运用系统动力学理论，建立了城市经济、城市货运成本、城市交通出行、城市环境各子系统之间相互影响和作用的反馈机制。设计了系统流图，并结合变量之间量化公式的构造，构建了城市货车限行政策的系统动力学模型。以昆明市的货车限行政策为例进行了仿真模拟。仿真结果表明：城市不应该对货运车辆实行全天限行，单纯对货运车辆进行限行对于解决城市交通拥堵作用有限；货车限行后所带来的"客改货"车辆将会增加城市道路上的机动车数量、降低货车的运输效率、提高物流成本和加剧环境污染等。最后，针对仿真结果提出了相应的解决措施：完善城市物流园区等基础设施；推行共同配送模式；大力发展新能源城市配送车辆完成城市配送。
