将镁铝基层状双氢氧化物（Mg-Al LDHs）与基质沥青熔融共混，制备了Mg-Al LDHs改性沥青。采用薄膜烘箱试验（TFOT）和紫外光老化试验分别研究了不同掺量的Mg-Al LDHs对沥青短期热氧老化和紫外光老化性能的影响。结果表明，MgAl LDHs可有效抑制沥青在TFOT和紫外光老化过程中软化点和粘度的增加，显著提高沥青延度保留率，减小其质量变化，有效改善了沥青抗短期热氧老化和紫外光老化性能。

采用射频等离子体增强化学气相沉积法（RF-PECVD)，在Low-E玻璃表面沉积了类金刚石（DLC）薄膜作为保护层。通过摩擦磨损实验研究DLC膜对Low-E玻璃耐磨性的影响；对沉积了DLC膜的Low-E玻璃进行热处理，研究热处理后Low-E玻璃低辐射性能和光学性能的变化。结果表明，DLC膜沉积速率为2.5～4 nm/min，沉积时间4 min以上时，Low-E玻璃摩擦系数开始降低到0.5以下，玻璃表面无破裂迹象，说明一定厚度DLC膜能够有效降低Low-E玻璃摩擦系数，提高Low-E玻璃耐磨性；热处理后，沉积不同时间DLC膜的LowE玻璃与未沉积DLC膜的Low-E玻璃相比，方块电阻最大相差0.04 Ω/□，E值最大相差0.001 9，膜面反射、玻面反射、透过颜色ΔE值均小于3 CIELAB，说明DLC膜可以通过热处理去除，且热处理后的Low-E玻璃低辐射性能和光学性能未受到影响。

采用液相超声直接剥离法对膨胀石墨进行超声剥离制备石墨烯。用扫描电子显微镜分析了石墨烯的微观结构和形貌，通过正交试验法优化了制备工艺参数，并在多功能往复摩擦磨损试验仪上研究了其减摩性能，对其润滑机理进行了初步探讨。结果表明，膨胀石墨被成功剥离，石墨烯薄片厚度为10~150 nm，属于纳米级别，各参数对摩擦系数影响程度大小的顺序为：超声处理时间>膨胀石墨浓度>超声功率>超声与间歇时间比，优化后制备的石墨烯表现出优异的减摩性能。

通过在纳米纤维和基体之间应用无厚度指数型内聚力单元，建立纳米增强陶瓷基复合材料的界面损伤本构关系。利用MARC有限元分析纳米纤维与基体之间含界面损伤时，单一纳米纤维及纳米纤维和纳米颗粒双相增强陶瓷基复合材料受位移荷载作用时的应力应变响应。结果表明:纳米纤维与基体之间的界面损伤演化主要由内聚力单元的最大裂纹张开位移控制，与单一增强情况相比，纳米纤维与纳米颗粒的双相作用更有利于提高陶瓷基复合材料的强度，内聚力模型能准确模拟纳米纤维与陶瓷基体之间的界面裂纹扩展，是研究纳米复合材料损伤的有效方法。

采用微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD)以氢气和甲烷为生长源、硼烷作掺杂源，在不同硼碳比(B/C)下制备不同硼含量的掺硼金刚石（BDD）薄膜电极，通过扫描电镜、拉曼光谱对其表面形貌、组成及结晶质量进行对比分析。依次将不同B/C下制备的BDD电极作为工作电极，通过差分脉冲伏安法检测溶液中痕量Cr⁶⁺浓度。结果表明，随着B/C增大，BDD电极膜材中金刚石晶粒间密实度下降，晶粒完整度变差；电极电化学检测Cr⁶⁺信号随反应气源中B/C增大而增大，当B/C=0.006时信号最强，电极检测限可达12 ppb。加入干扰离子后检测效果依然良好。但B/C继续增大检测信号会随之降低。B/C在0.004~0.01范围内制备的BDD电极具有相对较好的电化学检测Cr⁶⁺性能。

以广西拜耳法赤泥为主要原料，添加木粉、石灰石，经粉碎、过筛、混料、造粒、烘干、焙烧等工艺制备烧胀陶粒。研究了陶粒对Pb²⁺吸附作用及影响吸附的因素。结果表明，陶粒于1 210 ℃焙烧10 min，膨胀率为122.2%，堆积密度为618 kg/m³。取该陶粒4 g加入25 mL浓度为50 μg/mL含铅废液进行吸附实验，陶粒对溶液中Pb²⁺的吸附率为97.8%，溶液中剩余Pb²⁺浓度为1 μg/mL，达到国家污水排放标准。

为探索蒸汽养护对采用水泥硅灰矿渣粉复合胶凝材料的C80高强混凝土渗透性的影响规律，研究了不同养护条件下（蒸汽养护和标准养护）C80高强混凝土抗氯离子渗透性能（6 h电通量和氯离子迁移系数），并分析了不同蒸汽养护恒温静停时间对复合胶凝材料水化程度的影响。结果表明，蒸汽养护能有效提高预应力离心桩用C80高强混凝土早期强度；标准养护下的预应力离心桩用C80高强混凝土抗氯离子渗透性能要优于蒸汽养护，且矿物掺合料的合理复掺可明显改善其氯离子抗渗透性能；电通量和扩散系数之间均存在一定的线性相关性，标养和80 ℃蒸养4 h的要优于80 ℃蒸养3 h和5 h，80 ℃蒸养5 h的最差。

利用顺序互穿法制备了聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）/环氧（EP）互穿网络聚合物（IPNs）。通过差示扫描量热法（DSC）研究了PMMA/EP IPNs的固化反应动力学，用红外光谱法进一步确定了固化反应条件。结果发现，PMMA的加入会延缓EP的固化，固化表观活化能由EP的53.2 kJ/mol上升到PMMA/EP IPNs的61.5 kJ/mol；在固化工艺条件为45 ℃/18 h+85 ℃/3 h+130 ℃/3 h时，PMMA/EP IPNs体系固化反应完全，能够满足固化工艺要求。

通过一种反向约束固化的工艺制备了密度不同的高聚物注浆材料，采用三点受力弯曲加载的试验和单向压缩试验对不同密度聚氨酯高聚物注浆材料结构体的弯曲、压缩特性进行了系统研究。结果表明：高聚物注浆材料结构体的弯曲强度、压缩强度随高聚物密度的增加而增大，同时，材料结构体的弯曲强度、压缩强度随着密度的增加分别呈二次函数和线性函数增加；而弯曲变形能力随密度的增加而降低。采用孔结构模型对上述力学行为进行了分析。工程实践中应根据拟处理铁路线路的轨道结构型式、实际受力、变形特点等综合考虑选取与之匹配、密度适宜的高聚物注浆材料。研究成果为在受弯曲荷载工况下高聚物注浆材料的选材与应用提供了重要依据。

以低密度聚乙烯为膜材料基质，添加合成的热敏催化剂，吹膜制得高分子降解膜。在环境热刺激的响应下，用SEM、AFM、GPC和FTIR对膜进行表征，研究了其热催化降解过程。结果表明，在环境条件下60 d后，高分子膜表面确实被热催化反应所破坏，表面粗糙度分别由处理前的3.4 nm与3.7 nm变为降解后的78.9 nm与81.3 nm。与空白组对比，高分子膜的平均分子量出现了显著下降。此外，监测到高分子膜降解过程中化学基团的变化，特别是降解以后出现在1 713 cm-1处的羰基吸收峰，并提出相应可能的降解机制。上述试验证据证明了一个颇具潜力的降解途径，通过常温激发来实现高分子膜降解。

为分析矿粉在高粘改性沥青中的作用机理，对不同粉胶比下的高粘改性沥青胶浆进行布氏粘度试验和重复蠕变试验。从粘弹性角度分析了粉胶比和试验温度对胶浆粘度和粘温指数｜VTS｜的影响，以及粉胶比对胶浆蠕变劲度的粘性部分GV、累积变形量和变形恢复能力γL/γP等粘弹性指标的影响。结果表明：随着粉胶比的增大，粘度和GV值急剧增大，累计变形量和γL/γP逐渐减小，而｜VTS｜随粉胶比的增大先减小后增大；当粉胶比小于1.2时，增大粉胶比能显著改善沥青胶浆的感温性及高温抗变形能力，当粉胶比大于1.4时继续增加矿粉的用量会显著影响沥青胶浆的变形恢复能力。综合考虑，粉胶比的合适范围在1.0~1.4之间。

为了研究沥青混合料的高温蠕变特性，选取AC-13、AC-16和AC-20 3种不同类型的沥青混合料，在室内进行重复加载蠕变试验，并从蠕变曲线中提取相关的力学参数分析其变化规律，结合车辙试验结果，论证评价指标的可行性。结果表明，斜率b、组合参数εp/Fn与车辙试验指标的相关性较好，而永久应变εp和截距a与车辙试验结果的相关性较差，流动次数Fn存在局限性；对于组合试件，εp/Fn与车辙深度值的相关性最好。因此建议采用εp/Fn作为沥青混合料的高温性能评价指标，从而为沥青路面车辙预估模型的研究及混合料设计提供参考价值。

针对目前重载车辆、高性能材料和大厚度结构层的采用，结合半刚性基层沥青路面在使用过程中出现的裂缝和车辙，通过分析不同荷载情况下半刚性基层和沥青面层在改变厚度和模量时的路面结构力学行为，研究路表弯沉、层底拉应力、拉应变和剪应力、剪应变的变化，提出了可以减少路面裂缝和车辙的半刚性基层和沥青面层的厚度和模量范围，改善了路面结构层受力，增强半刚性基层在高等级路面结构中的适应性。分析结果表明：控制裂缝为目的时，沥青面层厚度宜选用17~24 cm，半刚性基层厚度宜选用35~50 cm；沥青面层模量不宜大于2 500 MPa，半刚性基层模量宜在1 400~2 500 MPa；控制车辙为目的时，沥青面层厚度宜选择16~25 cm，模量宜为1 800~3 000 MPa，半刚性基层模量宜为1 600~3 000 MPa。

基于风机基础结构的动力学响应模型，考虑桩土相互作用对海上风机桩基础结构力学特性的影响，进行了主要桩土参数对基础结构动力响应的敏感度分析研究。结果表明，桩土参数对结构动力响应有显著影响，不同参数对于结构动力响应的敏感度不同，不同土壤的同一参数对于结构的动力响应敏感度亦不同。并给出了全粘土、全砂土、半粘土半砂土3种地基模型中参数敏感度大小排序，对海上风机基础结构的设计具有重要指导意义。

以一艘16 000箱集装箱船为对象，基于Fluent软件建立计算模型，对船体水线以上结构表面风场风压进行数值模拟，得到风载荷系数，并与规范方法和Isherwood方法进行比较分析。结果表明：随着风向角变化，结构表面风载系数变化较大，CFD数值模拟结果略小于规范计算，而Isherwood方法同样具有相当的精度。文中的方法可根据实际海况条件获得最不利的风倾力矩，可应用于船舶稳性设计和校核。

为研究水网航道交通容量的计算方法，引入了图论中的网络流割树法，提出了船舶流割树法。运用图论法对水网拓扑结构进行了简单地分析，详细阐述了网络最大流问题中的多起讫点网络流问题，并将水网交通流问题看作是多起讫点多种船舶流问题，针对网络流割树法的局限性，结合船舶流特点，给出了水网航道交通容量的计算方法——船舶流割树法。以浙江省湖州市区域水网（双向通航）为例，运用船舶流割树法求解水网航道交通容量，结果表明，该模型可以准确地计算出水网航道交通容量，可以作为计算大规模水网航道交通容量的计算模型。

为了探索城市地铁换乘枢纽中行人换乘行为规律和行人交通特性，通过设计枢纽内行人交通数据采集试验，对西安市北大街换乘枢纽内行人宏观交通参数（速度、流量、密度、空间占有率）进行现场观测和摄像调查，并使用SPSS和MATLAB软件拟合各参数的曲线关系。结果表明，西安市北大街地铁换乘枢纽内行人步行的平均速度为1.114 m/s，较国内外城市的平均速度低；枢纽内行人密度与速度拟合关系符合线性函数形式，行人速度随着密度的增大而减小；行人密度与流量拟合关系符合一元三次方函数形式，行人流量的变化随行人密度的变化左右并不完全对称，行人流量随着密度的增大先增大后减小，为抛物线形式。研究结果进一步丰富了城市地铁换乘枢纽规划的基础数据，为枢纽内交通设计和安全应急疏散提供了可靠的依据。

对中、美、日现行荷载规范的城市地貌风特性开展了对比研究。分析了平均时距、地面粗糙度系数、梯度风高度的取值原则，研究了3种规范给定的湍流强度、湍流积分尺度及脉动风速谱经验公式的差异。基于实测结果评估了风特性关键参数的准确性。结果表明，3种规范规定的地面粗糙度系数及梯度风高度均小于实测结果，美国规范预估的湍流强度与实测值最为接近，日本规范的湍流积分尺度及脉动风速谱经验模型与实测结果符合较好，研究结果将为城市地区建筑结构的抗风设计提供技术参考。

通过长宽比3∶1的矩形截面高层建筑三维气动弹性模型风洞试验，采用激光位移计同时测量模型中心点的顺风向、横风向位移和角点的位移，并且运用多点同步扫描技术测量气弹模型表面风压，分析了结构偏心对三维风致均方根位移响应以及对气弹模型上的动力风荷载的影响规律，为刚心、质心不重合的矩形截面高层建筑的抗风初步设计提供参考。

结合虎门大桥连续刚构桥加固前后长期挠度观测结果及有效预应力实测数据，通过三阶段桥梁长期挠度计算方法，分3种计算工况对比结构长期挠度实测数据与计算值差别。基于结构损伤实测值，提出结构长期挠度增长修正系数预测结构长期挠度的方法。结果表明，考虑原桥预应力损失实测值及结构损伤的计算模型更贴近结构实际下挠，基于结构长期挠度增长修正系数的长期挠度预测值可用于结构长期挠度预测计算。

为了研究原始应力对原状土强度和变形的影响，以及处于正常工作状态时土的非极限状态特征和表示方法，基于重塑土和原状土三轴实验过程中的应力状态演变和应力路径特点，采用理论推导的方法研究了重塑土和原状土的屈服特点和非极限状态的应力路径。结果表明，前期应力状态对后续加载过程中土的强度特点具有显著影响，并可以表示为实质应力的函数和某个非极限状态。因此，在研究土的各种力学性质和建立模型时，合理的思路是充分考虑其前期应力状态并将这一状态植入本构模型之中。

为了调查剪胀性对不同应力状态下的混凝土破坏和应变分布的影响，基于ABAQUS有限元软件中混凝土损伤塑性模型模拟分析混凝土材料和构件在不同应力状态下的破坏和损伤演化过程，并与模型试验结果进行了对比分析。结果表明，在不同应力状态下，混凝土损伤塑性模型均可以较好地反映混凝土材料及构件的损伤和损伤演化。在此基础上，重点探讨了剪胀角对损伤分布和计算收敛性的影响。结果表明，在单轴应力状态和复杂应力状态下，剪胀角参数的取值越小，损伤分布范围越大，计算收敛性越差，计算成本越高。最后提出在工程计算中剪胀角的取值方法。

利用模糊故障树风险分析方法对桥梁运营期汽车燃烧事故概率进行预测。根据故障树逻辑关系构建了汽车燃烧风险因素的模糊故障树；采用模糊数表述故障树基本事件发生概率，克服了故障树底事件发生概率不易确定的困难,提出了基于模糊故障树原理的桥梁运营期汽车燃烧风险概率模型，并将其应用到武汉鹦鹉洲长江大桥运营期汽车燃烧风险分析。结果表明，武汉鹦鹉洲长江大桥发生油罐车燃烧事故的概率约为44.124年/次，在100年设计基准期内发生2.26次；小汽车发生燃烧事故的概率约为4.121年/次，在100年设计基准期内发生24.27次；客车发生燃烧事故的概率约为9.286年/次，在100年设计基准期内发生10.78次；货车发生燃烧事故的概率约为24.041年/次，在100年设计基准期内发生4.16次。研究结果可为桥梁抗火设计与防范措施提供理论决策依据。

地铁车站综合管线三维冲突分析是运用信息可视化技术对综合管线图纸进行三维冲突检测的技术，为了避免单纯从地铁车站管线冲突点数量上判断综合管线设计质量导致不客观、不科学的评价问题，提出了基于AHP法的地铁综合管网三维冲突分析评价方法。首先，根据地铁车站管线冲突点对管线施工影响的严重程度不同，选取相应的评价指标；其次，邀请管线施工人员对各个指标之间的重要性程度进行打分，同时构建了判断矩阵，并进行了一致性检验；最后，计算各个指标的权重与评价结果。将该评价方法应用到实际工程中，对10座已进行综合管线三维冲突分析的地铁车站进行评价，判断不同地铁车站综合管线设计质量，为业主提供客观的、可靠的评价依据。

为探索螯合剂和商陆联合修复重金属Cd、Cu污染土壤，通过田间试验，研究了3种螯合剂（EDTA-Na2、柠檬酸、酒石酸）对商陆生长与吸收土壤中Cd、Cu的影响，以及对土壤中Cd、Cu形态的影响。结果表明,3种螯合剂均能促进商陆的生长，其促进效果为柠檬酸>EDTA-Na2>酒石酸；3种螯合剂中，柠檬酸对商陆地上部吸收Cd的促进效果最好，提高幅度为66.19%，而EDTA-Na2对商陆地上部吸收Cu的促进效果最好，提高了66.67%。由商陆对Cd、Cu的富集系数和转运系数可知，商陆能有效去除土壤中的Cd，而对Cu的修复效果不佳；3种螯合剂均能促进Cd、Cu由可还原态向酸溶态转化，提高了重金属的生物有效性，其提高效果为柠檬酸>EDTA-Na2>酒石酸。因此，商陆可作为重金属Cd污染土壤的修复植物，而柠檬酸则能最有效地促进商陆对Cd的吸收。

针对无线传感器网络中直接使用接收信号强度指引RSSI( Received Signal Strength Indicator) 定位会出现节点翻转歧义问题，提出了双目标定位算法，把定位问题转化为求两个适应度函数的最优解问题。同时将收敛速度快且全局寻优性能优异的人工蜂群算法引入到双目标定位算法中。仿真实验表明，与基于模拟退火算法的定位算法相比，在相同锚节点个数，相同节点连接半径情况下，定位精度和精度稳定性都有明显提高。