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预制拼接槽型UHPC柱偏心受压性能试验研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第1期51卷 55-66页

作者：周云周易李剑潘恒杜宗湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 工程结构损伤诊断湖南省重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082 中建三局第一建设工程有限责任公司湖北武汉430040

为研究预制拼接槽型UHPC柱在受压条件下的力学性能及其影响因素,开展2根整浇UHPC柱及14根预制拼接槽型UHPC柱在不同拼接形式、不同偏心受压方向及不同偏心距下的轴心或偏心受压试验研究.通过考察试件的极限承载力、破坏形态、轴向及侧... 详细信息

为研究预制拼接槽型UHPC柱在受压条件下的力学性能及其影响因素,开展2根整浇UHPC柱及14根预制拼接槽型UHPC柱在不同拼接形式、不同偏心受压方向及不同偏心距下的轴心或偏心受压试验研究.通过考察试件的极限承载力、破坏形态、轴向及侧向变形性能,研究了拼接方式、偏压方向和偏心距对其静力性能的影响.试验结果表明:钢纤维延缓了UHPC的开裂,增强了试件的变形能力,但预制拼接槽型UHPC柱在轴压和小偏压荷载下仍表现出明显脆性破坏特征;在该试验中,偏压柱的破坏形态主要为小偏心受压破坏及大偏心受拉破坏;在相同偏心距下,不同拼接形式、不同偏心受压方向的柱体破坏形态及承载能力表现趋于一致;在相同尺寸与配筋下,预制拼接槽型UHPC柱承载力随偏心距的增加而减小.最后,通过对比试件承载力试验值和我国现行规范理论计算值,定性地指出了现行规范的局限性.本文试验数据可为预制拼接槽型UHPC柱设计提供参考.

关键词：预制拼接槽型UHPC柱轴心受压偏心受压受压试验极限承载力

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基于YOLO的道路隐性病害探地雷达图谱智能诊断系统研究

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地球物理学进展 2024年

作者：郭士礼蔡文才田朋飞徐志伟曹争张鸿彦李世元河南工程学院环境与生物工程学院河南万里交通科技集团无损检测加固技术有限公司中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院河南工程学院软件学院

目前，借助LabelImg、Labelme等开源工具手动标注探地雷达深度学习样本的方法，不仅费时费力，而且其标注的是图像而不是雷达数据，难以满足深度学习对大样本量的需求，阻碍了探地雷达数据的共享、共用。为探地雷达数据的人工解释结果... 详细信息

目前，借助LabelImg、Labelme等开源工具手动标注探地雷达深度学习样本的方法，不仅费时费力，而且其标注的是图像而不是雷达数据，难以满足深度学习对大样本量的需求，阻碍了探地雷达数据的共享、共用。为探地雷达数据的人工解释结果设计一个统一的数据存储格式，建立道路隐性病害与其探地雷达数据之间的映射关系，实现对探地雷达数据的自主检索、定位、剪切和自动标注是十分必要的。本研究基于YOLO网络模型，研发了一个道路隐性病害探地雷达图谱智能诊断软件系统，可对道路隐性病害的探地雷达样本数据进行自动标注，并能应用自适应增益调节、数字滤波，自动去零漂和去背景等方法对雷达样本数据进行数据增强，生成不同信号特征的深度学习样本。通过对比分析YOLOv8n和YOLOv8x模型对道路隐性病害探地雷达样本的深度学习训练效果，研究出了智能诊断结果的人工校验方法。算法与软件的试用结果表明：通过对道路隐性病害探地雷达数据进行自动标注和数据增强，可以显著加快探地雷达深度学习样本的生成速度，丰富样本的多样性；与YOLOv8n相比，YOLOv8x模型可以获得更小的训练损失、更高的训练精度，更适合用于道路隐性病害探地雷达图谱的智能诊断。

关键词：探地雷达道路隐性病害深度学习智能诊断

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沥青面层松散探地雷达波场响应特征研究

地球物理学进展 2024年第4期39卷 1620-1627页

作者：郭士礼蔡文才田朋飞岳光华于明羽河南工程学院环境与生物工程学院郑州451191 河南万里交通科技集团无损检测加固技术有限公司许昌461001

沥青混凝土材料松散是常见的道路面层典型病害,会引发路面网裂、坑槽等早期病害,影响道路的使用性能和寿命.依据沥青混凝土的多相、离散和随机分布统计特征,应用量化约束多相离散随机介质建模方法,构建了不同空隙率的沥青混凝土材料松... 详细信息

沥青混凝土材料松散是常见的道路面层典型病害,会引发路面网裂、坑槽等早期病害,影响道路的使用性能和寿命.依据沥青混凝土的多相、离散和随机分布统计特征,应用量化约束多相离散随机介质建模方法,构建了不同空隙率的沥青混凝土材料松散病害模型并进行探地雷达正演模拟,研究松散对应的探地雷达波场特征及其直观诊断方法.研究结果表明:与传统的层状均匀介质模型相比,多相离散随机介质模型可以更准确的描述沥青混凝土材料松散病害的真实状态,其数值模拟结果更符合实测雷达数据;沥青混凝土材料松散程度越大,介质非均匀性越明显,其对应的探地雷达波振幅越强,波形越杂乱,区域振幅曲线变化越剧烈,两侧的绕射波越明显.根据探地雷达的波形杂乱程度、振幅强度和变化剧烈程度,能够更直观、准确的定位沥青混凝土材料松散区域,定性对比沥青混凝土的松散程度,为采取针对性的处治修复措施提供依据.

关键词：探地雷达沥青混凝土松散波场响应特征

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CTB-50水泥稳定碎石垂直振动试验方法

长安大学学报（自然科学版） 2024年第3期44卷 34-42页

作者：蒋应军李升李明杰杨明陈浙江何岩易勇长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室陕西西安710064 河南省交通基本建设质量检测站河南郑州450016 金华交通投资集团有限公司浙江金华321015 许昌市公路事业发展中心河南许昌461099

为准确评价最大粒径为53 mm的水泥稳定碎石(CTB-50)的物理力学性质,采用理论分析和室内试验,研究了试件尺寸对CTB-50力学强度测试值的影响,分析了垂直振动试验仪(VVTE)振动参数对CTB-50干密度和级配的影响,开发了CTB-50垂直振动试验方法... 详细信息

为准确评价最大粒径为53 mm的水泥稳定碎石(CTB-50)的物理力学性质,采用理论分析和室内试验,研究了试件尺寸对CTB-50力学强度测试值的影响,分析了垂直振动试验仪(VVTE)振动参数对CTB-50干密度和级配的影响,开发了CTB-50垂直振动试验方法(VVTM),并通过与现场芯样力学性质对比验证了VVTM可靠性。研究结果表明:随试件尺寸增大,试件松散区的界面效应减弱,试件有效承压面积增大,表现为CTB-50强度测试值增大,当试件尺寸达到200 mm(直径Φ)×200 mm(高h)时,增大试件尺寸对强度不再有显著影响;随工作频率增大,CTB-50干密度先显著增大,当工作频率超过32 Hz时,干密度不再随之变化;随工作质量增大,CTB-50干密度近似抛物线变化,当工作质量为302 kg时干密度达最大,且上车质量122 kg、下车质量180 kg时振动对级配破坏较小;随振动时间延长,CTB-50干密度先显著增大,振动时间超过165 s时干密度不再随之变化。建议CTB-50圆柱体试件尺寸为Φ200 mm×h200 mm,VVTE振动参数为工作频率32 Hz、工作质量302 kg(上车质量122 kg、下车质量180 kg)、名义振幅1.2 mm,确定最大干密度和最佳含水率的振动时间为165 s、制备圆柱体试件的振动时间为120 s;CTB-50的VVTM试件力学强度和现场芯样的相关性达91%。采用垂直振动试验方法成型CTB-50试件合理可行。

关键词：道路工程路面基层超大粒径水泥稳定碎石垂直振动试验方法力学强度

基于负压吸附爬壁机器人和Transformer的混凝土桥塔裂缝识别检测

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中国公路学报 2024年第2期37卷 53-64页

作者：丁威夏哲舒江鹏叶建龙项贻强浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 浙江省交通集团检测科技有限公司浙江杭州310058

为了解决大型桥梁混凝土桥塔结构裂缝难以高效、安全、精准量化识别的问题,提出了基于爬壁机器人和Transformer的桥塔裂缝识别检测方法。该方法以基于负压吸附机制的爬壁机器人为装备载体,其可在混凝土桥塔上快速移动并近距离采集表观... 详细信息

为了解决大型桥梁混凝土桥塔结构裂缝难以高效、安全、精准量化识别的问题,提出了基于爬壁机器人和Transformer的桥塔裂缝识别检测方法。该方法以基于负压吸附机制的爬壁机器人为装备载体,其可在混凝土桥塔上快速移动并近距离采集表观病害高清数据。通过建立包含图像拼接、特征金字塔Transformer(Feature Pyramid Transformer,FPT)裂缝分割网络、尺度量化计算的裂缝识别方法,得到裂缝关键位置的宽度数据,并输出裂缝全局分布可视化结果,有效提升了微小裂缝的分割和边缘定位精度。基于试验验证了该方法的可行性与识别检测精度,并成功将其应用于中国东部某跨海大桥主塔裂缝检测工程。检测结果表明:该法对实际桥塔表面分布在0.1~3.3 mm宽度范围内的多尺度裂缝进行检测,宽度量化的最大误差小于10%。研究成果具有较好的应用前景,有望进一步推进现有混凝土桥梁结构检测技术与装备的智能化发展。

关键词：桥梁工程桥塔裂缝检测爬壁机器人特征金字塔Transformer 多尺度裂缝

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隧道施工动态设计方法的研究和应用

公路 2024年第6期69卷 405-410页

作者：翁贤杰张龙生张小英付钊余俊杨晓秋武威江西交通咨询有限公司南昌市330008 江西省交通投资集团有限责任公司南昌市330088 上海同岩土木工程科技股份有限公司上海市200092 江西交通职业技术学院南昌市330013 同济大学土木工程学院上海市200092

动态设计对于公路隧道的施工有着非常重要的作用。基于围岩等级智能判识算法,将隧道支护动态设计流程划分为现场围岩地质情况检测、掌子面图像采集、点云建模与预处理、围岩等级智能判识以及自动匹配变更方案5个步骤,从数据感知、数据... 详细信息

动态设计对于公路隧道的施工有着非常重要的作用。基于围岩等级智能判识算法,将隧道支护动态设计流程划分为现场围岩地质情况检测、掌子面图像采集、点云建模与预处理、围岩等级智能判识以及自动匹配变更方案5个步骤,从数据感知、数据分析与表达和数据反馈3个方面形成隧道动态设计的整个实施流程。结合遂川到大余高速公路项目,开展试点应用。结果表明:基于动态设计方法判断的围岩情况与实际围岩情况吻合,且分析时间更快捷,经济安全性更高。

关键词：公路隧道动态设计围岩判别点云处理

基于极限梯度提升和探地雷达时频特征的水泥路面脱空识别

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第1期52卷 104-114,121页

作者：张军姜文涛张云罗婷倚余秋琴杨哲长安大学公路养护装备国家工程实验室陕西西安710064 长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室陕西西安710064 广西北投公路建设投资集团有限公司广西南宁530028 广西交科集团有限公司广西南宁530007

针对探地雷达(GPR)数据解译依赖于人工经验,存在费时费力和主观偏差的问题,提出了基于极限梯度提升(XGBoost)和GPR时频特征的水泥路面脱空识别方法。采用正演模拟、室内试验和现场试验获得了脱空病害数据源,建立含有标签的脱空GPR数据集... 详细信息

针对探地雷达(GPR)数据解译依赖于人工经验,存在费时费力和主观偏差的问题,提出了基于极限梯度提升(XGBoost)和GPR时频特征的水泥路面脱空识别方法。采用正演模拟、室内试验和现场试验获得了脱空病害数据源,建立含有标签的脱空GPR数据集;通过重采样方法统一GPR数据采样频率,并对预处理后的GPR数据进行时频域特征提取,建立了包含18个时域和12个频域特征的数据集。以时频域特征为输入,是否存在脱空病害为输出,采用XGBoost算法构建脱空识别模型,并与随机森林(RF)和人工神经网络(ANN)算法进行对比。结果表明,模型的识别准确率排序为XGBoost(98.10%)>ANN(95.10%)>RF(93.17%),XGBoost模型识别精度最高,并能在实际路面上准确定位脱空区域。

关键词：道路养护探地雷达(GPR) 脱空病害极限梯度提升(XGBoost) 时频域特征

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三水河特大桥桥墩温度场及温度效应研究

世界桥梁 2024年第5期52卷 76-82页

作者：闫生龙王健翟晓亮冯云成中交第一公路勘察设计研究院有限公司

为研究温度效应对连续刚构桥空心薄壁墩受力行为的影响，以(98+5×185+98) m变截面预应力混凝土连续刚构桥——三水河特大桥主桥为背景，通过现场温度场测试，研究桥墩垂直温度场和水平温度场的分布规律，并以实测温度场为依据，选取对... 详细信息

为研究温度效应对连续刚构桥空心薄壁墩受力行为的影响，以(98+5×185+98) m变截面预应力混凝土连续刚构桥——三水河特大桥主桥为背景，通过现场温度场测试，研究桥墩垂直温度场和水平温度场的分布规律，并以实测温度场为依据，选取对桥墩刚度影响较大的桥墩高度、顺桥向宽度和壁厚作为关键参数，分析整体均匀温度T和梯度温度ΔT对空心薄壁墩受力的影响。结果表明：实测桥墩垂直温度场随着墩高的变化分布差异较小，水平温度场受日光照射影响较大，桥墩夏季的梯度温度值约为冬季的2倍。墩高对桥墩温度应力的影响基本呈反比关系，顺桥向宽度对墩底温度应力的影响呈线性增长趋势，壁厚与温度应力呈反比关系。对于长联刚构桥，为减小桥墩的温度效应，建议边主墩高度不宜小于60 m,桥墩顺桥向宽度宜尽量减小，桥墩壁厚宜取80～100 cm。

关键词：连续刚构桥空心薄壁墩温度效应均匀温度梯度温度桥墩刚度受力行为

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老化条件下聚丙烯纤维改性乳化沥青及其微表处混合料性能分析

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大连理工大学学报 2024年第2期64卷 204-212页

作者：丁敏汪严裘秋波金肃静牛冬瑜浙江省交通运输科学研究院浙江杭州311305 长安大学材料科学与工程学院陕西西安710061 浙江顺畅高等级公路养护有限公司浙江杭州310051

为探究老化条件下聚丙烯(polypropylene,PP)纤维改性乳化沥青及其微表处混合料的性能,以丁苯橡胶(SBR)改性乳化沥青为黏结剂,PP纤维为改性剂,对不同老化条件下改性乳化沥青结合料蒸发残留物的流变性能展开研究,通过湿轮磨耗试验、车辙... 详细信息

为探究老化条件下聚丙烯(polypropylene,PP)纤维改性乳化沥青及其微表处混合料的性能,以丁苯橡胶(SBR)改性乳化沥青为黏结剂,PP纤维为改性剂,对不同老化条件下改性乳化沥青结合料蒸发残留物的流变性能展开研究,通过湿轮磨耗试验、车辙变形试验和低温劈裂试验探究5 d和12 d老化条件对微表处混合料路用性能的影响.研究结果表明:老化条件下改性乳化沥青结合料蒸发残留物的车辙因子和应力敏感性均随老化时间延长而增大,其高温抗车辙能力提升,而承受荷载变化下的弹性恢复能力下降.在2.5%应变幅值时,相较于未改性的乳化沥青,老化后PP纤维改性乳化沥青结合料蒸发残留物的疲劳寿命提高,抵抗疲劳损伤的能力提升明显.在0.2%PP纤维掺量下老化后微表处混合料的黏聚力提升11%,1 h及6 d湿轮磨耗值分别降低32%及25%,轮辙变形率降低46%,低温劈裂抗拉强度提升16%,微表处混合料路用性能得到提升.

关键词：改性乳化沥青微表处混合料聚丙烯纤维老化路用性能