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基于自注意力机制与卷积神经网络的隧道衬砌裂缝智能检测

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铁道学报 2024年第9期46卷 182-192页

作者：周中闫龙宾张俊杰张东明龚琛杰中南大学土木工程学院湖南铁院土木工程检测有限公司同济大学土木工程学院

卷积操作固有的局部性，导致难以捕获裂缝的全局特征表示。针对这一问题，以YOLOv5网络框架为基础，通过融合自注意力机制和卷积神经网络提出一种高精度隧道衬砌裂缝智能检测算法ST-YOLO。构建一种双分支特征提取模块，分支一采用基于... 详细信息

卷积操作固有的局部性，导致难以捕获裂缝的全局特征表示。针对这一问题，以YOLOv5网络框架为基础，通过融合自注意力机制和卷积神经网络提出一种高精度隧道衬砌裂缝智能检测算法ST-YOLO。构建一种双分支特征提取模块，分支一采用基于自注意力机制的Swin Transformer网络提取裂缝的全局特征，分支二采用基于卷积神经网络的CSPDarkent提取裂缝的局部细节特征；采用卷积注意力增强的特征融合模块对两个分支所提取的裂缝特征进行多尺度融合，以实现裂缝全局特征和局部细节特征互补；借助YOLOv5的解耦头模块输出得到裂缝的分类置信度和位置结果。为验证本文提出算法的有效性，选用SSD、YOLOv4、YOLOv5、EfficientDet、Faster-RCNN五种基于卷积神经网络的目标检测算法进行对比分析。结果表明：在本文构建的隧道衬砌裂缝数据集上，ST-YOLO模型的F1分数和AP分别为83.95%和85.26%,相较于五种对比算法具有更高的识别精度及更好的环境适应性，适用于实际隧道工程裂缝病害检测任务。

关键词：隧道工程结构裂缝目标检测深度学习神经网络

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小断面隧道衬砌自密实混凝土技术研究

交通科技与管理 2024年第1期 61-63+70页

作者：李雪强华铁信远检测科技有限公司

自密实混凝土一般用于铁路板式无砟轨道，目前应用技术比较成熟，而铁路隧道衬砌采用自密实混凝土施工的案例极少，为了研究铁路隧道衬砌自密实混凝土技术，现从自密实混凝土的工作性能、力学性能、收缩性能、耐久性能等方面进行研究，... 详细信息

自密实混凝土一般用于铁路板式无砟轨道，目前应用技术比较成熟，而铁路隧道衬砌采用自密实混凝土施工的案例极少，为了研究铁路隧道衬砌自密实混凝土技术，现从自密实混凝土的工作性能、力学性能、收缩性能、耐久性能等方面进行研究，并且通过利用不同颗粒形状的碎石对自密实混凝土技术进行研究，经大量试验，配制出符合要求的自密实混凝土配合比。由于隧道衬砌的结构不同于板式无砟轨道，衬砌的自密实混凝土主要用于环形结构，并且钢筋较密，不方便振捣，所以对混凝土的性能提出了较高要求。因此，有必要对衬砌自密实混凝土技术性能进行研究，从而为今后铁路隧道衬砌自密实混凝土施工提供参考和借鉴。

关键词：小断面隧道衬砌自密实混凝土研究

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隧道洞内超短导线边测量方法及工程应用

测绘通报 2024年第S2期 101-106页

作者：郭平李学仕王靠省刘立正谢显龙任绍刚刘辉中铁二局集团有限公司四川诚正工程检测技术有限公司

隧道施工中，由于多种因素，不可避免地会遇到短边导线的问题。在固定的仪器、人员及观测误差下，导线长度越短，方位传递的误差就会越大。这导致在长距离引导隧道挖掘过程中存在较大的技术风险，有时甚至可能导致对接不准确以至于形成... 详细信息

隧道施工中，由于多种因素，不可避免地会遇到短边导线的问题。在固定的仪器、人员及观测误差下，导线长度越短，方位传递的误差就会越大。这导致在长距离引导隧道挖掘过程中存在较大的技术风险，有时甚至可能导致对接不准确以至于形成“穿袖”现象，造成巨大经济损失。这一问题在隧道工程测量中较为常见，且尚未找到有效的解决办法。本文通过研究CZ铁路YG隧道、西成铁路甘青隧道等多个特长隧道的案例，并通过大量实践找到如何通过技术和设备上的创新方法来精确传递短边方位。本文提出了一种创新方法，仅使用2个棱镜即可有效进行短边方位的传递，成功实现了20～40 m短边方位一次传递精度达1″级精度，为山区隧道的短边方位测量提供了一种简易而有效的解决方案。

关键词：特长隧道超短导线短边方位精度隧道贯通

基于AGV的螺栓自动收集转运流水线的设计与应用

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铁道建筑 2024年第5期64卷 163-167页

作者：张远庆铁科(天津)科技有限公司天津301700

自动导引车(Automatic Guided Vehicle,AGV)是智能制造车间的重要载体,其转运路径对车间生产效率有很大影响。本文针对螺栓转运生产线进行数学建模,对螺栓产量、转运路径距离以矩阵形式建立计算表,通过算例分析完成螺栓转运物流量的数... 详细信息

自动导引车(Automatic Guided Vehicle,AGV)是智能制造车间的重要载体,其转运路径对车间生产效率有很大影响。本文针对螺栓转运生产线进行数学建模,对螺栓产量、转运路径距离以矩阵形式建立计算表,通过算例分析完成螺栓转运物流量的数值计算,并以此提供路径优化方向。基于设备及生产车间实际情况,完成螺栓自动收集转运流水线的设计,并进行实践验证。结果表明:AGV转运路径优化后,以AGV收集转运为主,传送带传送、自动倒运装置等设备为辅的自动收集转运流水线基本可以实现螺栓在各工序生产设备间的智能化、自动化收集转运,提高了产品生产率。

关键词：智能车间 AGV 螺栓数学模型流水线路径优化

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抛丸工艺在弹条原材料表面处理中的应用

铁道建筑 2024年第1期64卷 45-48页

作者：张远庆铁科(天津)科技有限公司天津301700

采用不同弹丸、不同电流的抛丸工艺对原材料进行清理,对抛丸后原材料的表面形貌、粗糙度和清洁度进行观察和测试,并将采用不同抛丸工艺清理后的原材料生产成弹条,对比其疲劳性能。结果表明:采用铸钢丸清理的原材料表面形貌和粗糙度均优... 详细信息

采用不同弹丸、不同电流的抛丸工艺对原材料进行清理,对抛丸后原材料的表面形貌、粗糙度和清洁度进行观察和测试,并将采用不同抛丸工艺清理后的原材料生产成弹条,对比其疲劳性能。结果表明:采用铸钢丸清理的原材料表面形貌和粗糙度均优于采用钢丝切丸清理的;弹丸、输送速度相同时,随着抛丸电流增加,抛丸后原材料表面粗糙度逐渐增加;不同抛丸工艺均可以清理掉原材料表面氧化铁皮;弹丸相同时,随抛丸电流增加,总体上抛丸后原材料表面清理等级提高,后续生产弹条过程中掉落的氧化铁皮减少;铸钢丸的清理效果整体上优于钢丝切丸,故采用铸钢丸清理的原材料生产的弹条具有更好的抗疲劳性能。原材料抛丸前须要合理选择弹丸,在考虑损耗的基础上,应尽量选取表面圆润、形状规则的弹丸,以免在原材料表面形成带尖锐棱角的凹坑等缺陷,进而影响到弹条的疲劳寿命。

关键词：弹条原材料弹丸抛丸工艺表面形貌表面粗糙度表面清理等级疲劳性能

抛丸工艺对60Si2Mn热轧弹簧钢表面残余应力的影响

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铁道建筑 2024年第2期64卷 47-49页

作者：张远庆铁科(天津)科技有限公司天津301700

采用不同抛丸时间、抛丸电流的抛丸工艺对高速铁路扣件用弹条原材料(60Si2Mn热轧弹簧钢)进行抛丸,弹丸为粒径0.6~0.7 mm的S230铸钢丸,并通过X射线应力测定仪测量60Si2Mn热轧弹簧钢表面残余应力。结果表明:经不同抛丸工艺处理后,热轧弹... 详细信息

采用不同抛丸时间、抛丸电流的抛丸工艺对高速铁路扣件用弹条原材料(60Si2Mn热轧弹簧钢)进行抛丸,弹丸为粒径0.6~0.7 mm的S230铸钢丸,并通过X射线应力测定仪测量60Si2Mn热轧弹簧钢表面残余应力。结果表明:经不同抛丸工艺处理后,热轧弹簧钢表面残余应力均为压应力;在抛丸电流相同抛丸时间减小、抛丸时间相同抛丸电流减小两种情况下,残余应力场特征参数(最大残余应力、最大残余应力对应的深度和残余应力影响深度)和半高宽(层深相同时)均减小,抛丸效果变差;抛丸覆盖率100%、抛丸时间16 s、抛丸电流50 A时,残余应力场特征参数和半高宽最大,抛丸效果最好。

关键词：高速铁路扣件 60Si2Mn热轧弹簧钢抛丸工艺抛丸效果残余应力半高宽

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大跨度超长联钢桁梁柔性拱桥施工监控研究

山西建筑 2024年第20期50卷 148-152页

作者：庄康铁正检测科技有限公司山东济南250014 中铁十四局集团有限公司山东济南250014

雄商高铁黄河特大桥主桥(60+80+4×260+280+80+60)m连续钢桁梁柔性拱为大跨长联型桁梁和拱组合体系结构,施工工序复杂,体系转换频繁,施工控制难度大,文章以此为例,对该桥施工控制重难点进行剖析,运用MIDAS Civil软件建立全桥有限元空间... 详细信息

雄商高铁黄河特大桥主桥(60+80+4×260+280+80+60)m连续钢桁梁柔性拱为大跨长联型桁梁和拱组合体系结构,施工工序复杂,体系转换频繁,施工控制难度大,文章以此为例,对该桥施工控制重难点进行剖析,运用MIDAS Civil软件建立全桥有限元空间模型,并提取一次成桥下的变形情况与设计值进行对比,验证模型参数的正确性。通过结构仿真模拟计算,得到该桥施工过程中的受力、变形、参数敏感性等情况,结合计算结果对桥梁的监测内容和把控要点进行论述,为大桥的顺利施工、合龙并达到设计的目标成桥状态提供了保证。

关键词：钢桁梁柔性拱施工监控有限元模型应力线形合龙

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高速列车过站时高架站房楼盖表面风压分析

铁道工程学报 2024年第7期41卷 75-81页

作者：蔡陈之艾宇言周智辉何旭辉邹云峰张勇周德中南大学长沙410075 中国铁道科学研究院集团有限公司北京100081 湖南铁院土木工程检测有限公司长沙410075

研究目的:大跨度高架站房结构向着更轻、更柔的趋势发展,高速列车气动力所引起的站房结构表面风压变化是站房抗风设计中不可忽视的重要因素。为了探究高速列车通过大跨度高架站房结构时楼盖表面的风压特性,采用CFD数值模拟,基于Fluent... 详细信息

研究目的:大跨度高架站房结构向着更轻、更柔的趋势发展,高速列车气动力所引起的站房结构表面风压变化是站房抗风设计中不可忽视的重要因素。为了探究高速列车通过大跨度高架站房结构时楼盖表面的风压特性,采用CFD数值模拟,基于Fluent动网格技术,对时速350 km的高速列车以单、双线运行形式通过大跨度高架站房时楼盖表面的风压特性展开数值模拟仿真研究,分析楼盖表面风压的时程特性及其空间分布特性。研究结论:(1)与高速列车单线运行相比,双线列车跨中交会运行时所产生的列车风叠加效应对楼盖底面风压幅值有显著影响;(2)相较于列车单线运行的工况,列车交会运行时跨中区域各测点的头波正、负风压极值均有较大程度增加,其中测点正、负风压极值的最小增幅都有62.30%和64.36%;(3)本研究结果可为进一步优化大跨度车站结构的抗风设计提供参考。

关键词：高速列车列车风 CFD 表面风压气动荷载瞬变压力

矿渣粉掺合料对C50高性能混凝土综合性能的影响

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当代化工 2024年第1期53卷 54-57,62页

作者：王兴照申铁方圆检测科技有限公司上海200433

矿渣粉通常被用作矿物掺合料来制备高性能混凝土,以S95级矿渣粉和C50高性能混凝土为研究对象,评价了不同矿渣粉掺量对C50高性能混凝土综合性能的影响。试验结果表明:随着S95级矿渣粉掺量的不断增大,C50高性能混凝土的抗氯离子渗透性能... 详细信息

矿渣粉通常被用作矿物掺合料来制备高性能混凝土,以S95级矿渣粉和C50高性能混凝土为研究对象,评价了不同矿渣粉掺量对C50高性能混凝土综合性能的影响。试验结果表明:随着S95级矿渣粉掺量的不断增大,C50高性能混凝土的抗氯离子渗透性能、抗开裂性能、抗水渗透性能、抗收缩性能、抗冻性能和抗碳化能力均呈现出“先增强后减弱”的趋势,存在一个最佳的掺量使C50高性能混凝土的综合性能达到最佳,在文中所述的试验条件下,推荐S95级矿渣粉的最佳掺量为20%,此时C50高性能混凝土综合性能最佳。研究结果认为,S95级矿渣粉可以用作C50高性能混凝土的掺合料,合适掺量的矿渣粉不但能够有效降低混凝土中水泥的用量,还能有效提高混凝土的综合性能。

关键词：矿渣粉掺合料掺量高性能混凝土综合性能