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考虑角隅影响的简支U型梁剪力滞效应分析

公路 2024年第3期69卷 220-225页

作者：郝东骆维斌田过勤王龙飞公路建设与养护技术材料及装备交通运输行业研发中心兰州市730030 甘肃路桥建设集团有限公司兰州市730030

为研究角隅对U型梁剪力滞效应的影响,引入角隅特性参数η,并选取考虑轴力自平衡的二次函数定义道床板翘曲位移差函数,同时考虑剪滞剪切效应,建立了角隅影响下的U型梁剪力滞效应控制微分方程,推导出了考虑角隅影响的U型梁剪力滞的解析解... 详细信息

为研究角隅对U型梁剪力滞效应的影响,引入角隅特性参数η,并选取考虑轴力自平衡的二次函数定义道床板翘曲位移差函数,同时考虑剪滞剪切效应,建立了角隅影响下的U型梁剪力滞效应控制微分方程,推导出了考虑角隅影响的U型梁剪力滞的解析解,并通过算例分析,验证了解析解的正确性和适用性,同时分析了角隅及其参数变化对U型梁剪力滞效应的影响,结果表明:解析解与有限元计算结果吻合良好,且精度较高;剪力滞横向分布在道床板中心位置最小,在道床板与主梁交界处最大;剪力滞纵向分布在跨中最小,在支座处最大且出现突变;在角隅影响下U型梁剪力滞减小4.14%,角隅对剪力滞有明显削弱作用;随着角隅特性参数增大,剪力滞近似呈线性减小,在此结构设计计算时,应合理考虑角隅影响。

关键词：桥梁工程 U型梁剪力滞效应能量法角隅

卷破波冲击新型桩板桥梁结构水动力特性试验研究

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振动与冲击 2024年第7期43卷 355-364页

作者：徐普张晟宇郑中凯刘秋江邱俊峰福州大学土木工程学院福州350116 福建省交通规划设计院有限公司近海公路建设与养护新材料技术应用交通运输行业研发中心福州350004

依托福建省滨海国道涉海浅滩段新型桩板桥梁结构工程,通过波浪水槽开展卷破波冲击桩板桥梁结构水动力特性试验,研究了三个阶段卷破波冲击作用下波浪爬高和桩板桥梁结构所受波浪力水动力特征,并与规则波冲击作用试验结果进行对比,分析了... 详细信息

依托福建省滨海国道涉海浅滩段新型桩板桥梁结构工程,通过波浪水槽开展卷破波冲击桩板桥梁结构水动力特性试验,研究了三个阶段卷破波冲击作用下波浪爬高和桩板桥梁结构所受波浪力水动力特征,并与规则波冲击作用试验结果进行对比,分析了入射波高、波浪周期、水深对波浪爬高和波浪力的影响规律。结果表明:三个阶段卷破波冲击新型桩板桥梁结构的水动力特性显著不同,破碎前阶段和破碎中阶段卷破波会出现明显的波浪爬高现象,破碎前阶段卷破波爬高后的波面高程可达规则波的1.99倍;破碎前阶段的水平波浪力最强,是同阶段竖向波浪力幅值的4.48倍,可达规则波水平波浪力的3.08倍。波浪特征参数和水深对三个阶段卷破波冲击水动力特性影响显著,入射波高和水深的增加会使破碎中阶段卷破波的波面高程和竖向波浪力超过其他阶段;波浪周期的增加会使破碎后阶段卷破波冲击前波面高程和破碎前阶段的竖向波浪力超过破碎中阶段卷破波。

关键词：卷破波桩板桥梁结构水动力特性波浪力波浪爬高

基于改进YOLOv3网络对混凝土表面裂缝目标识别研究

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公路 2024年第1期69卷 270-275页

作者：雷斯达林杰黄思璐肖强黄玉冰公路建设与养护技术材料及装备交通运输行业研发中心武汉市430000 湖北交投智能检测股份有限公司武汉市430000

桥梁健康监测对于桥梁的安全运营至关重要,为了在桥梁检测工作中能更便捷、可靠地完成图像中裂缝的识别与标定工作,达成提升深度学习模型的可靠性和运行效率等目标,提出一种结合YOLOv3与MobileNet神经网络的深度学习算法。通过选用CIOU... 详细信息

桥梁健康监测对于桥梁的安全运营至关重要,为了在桥梁检测工作中能更便捷、可靠地完成图像中裂缝的识别与标定工作,达成提升深度学习模型的可靠性和运行效率等目标,提出一种结合YOLOv3与MobileNet神经网络的深度学习算法。通过选用CIOU来度量预测框与真实框的距离与重合程度,使得预测框的效果更加稳定,选择MobileNet替换YOLOv3中的主干网络,改进后模型的平均识别精度超过90%,处理单张图像用时仅需38.1ms,实现模型参数轻量化、结构稳定化、识别快速化的目标。同时,该方法对于存在不利识别因素的图像也具备较好的识别效果。研究结果表明:该方法能够对桥梁混凝土结构表面的裂缝目标进行有效地识别与标定。

关键词：桥梁工程桥梁观测与设备裂缝识别 YOLO 裂缝图像 MobileNet

基于GF-1卫星遥感数据的苏化高速公路植被变化研究

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公路 2024年第3期69卷 372-378页

作者：姜宏维张艳红中国公路工程咨询集团有限公司北京市100097 公路建设与养护技术、材料及装备交通运输行业研发中心北京市100097 中交集团公路路面养护技术研发中心北京市100097

基于GF-1遥感卫星影像,采用光谱锐化方法及灰度直方图进行图像融合与镶嵌,选用生境质量指数和植被覆盖度指数作为生境质量变化的指示因子,定量研究苏化高速公路2018年~2020年土地覆盖和植被NDVI数据。结果表明:(1)GS变换融合方法和灰度... 详细信息

基于GF-1遥感卫星影像,采用光谱锐化方法及灰度直方图进行图像融合与镶嵌,选用生境质量指数和植被覆盖度指数作为生境质量变化的指示因子,定量研究苏化高速公路2018年~2020年土地覆盖和植被NDVI数据。结果表明:(1)GS变换融合方法和灰度直方图法可较好地处理图像数据;(2)2018年~2020年苏化高速公路12个重要工点中,土地利用类型的明显变化主要发生在2019年,7个工点生境质量指数有所减小,施工在原有的建设用地基础上扩大了面积,草地占比大的工点生境指数可达到95.64,耕地占比大的弃土场工点生境指数可低至43.62。

关键词：高速公路植被生境质量指数植被覆盖度指数 GF-1卫星 GS法灰度直方图

福建省滨海典型地层搅拌植桩基础竖向承载特性研究

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公路交通科技 2024年第5期41卷 79-86页

作者：王坛华邱俊峰福建省交通规划设计院有限公司福建福州350004 近海公路建设与养护新材料技术应用交通运输行业研发中心福建福州350004

搅拌植入管桩是在水泥土搅拌桩中植入管桩,形成共同受力的一种新型桩基础,目前被广泛应用于黏土、粉砂层中,但在滨海软土下覆强风化岩地层里尚无实践经验。为进一步探究桩端入岩对搅拌植入管桩竖向承载特性的影响,依托国道G324线福清新... 详细信息

搅拌植入管桩是在水泥土搅拌桩中植入管桩,形成共同受力的一种新型桩基础,目前被广泛应用于黏土、粉砂层中,但在滨海软土下覆强风化岩地层里尚无实践经验。为进一步探究桩端入岩对搅拌植入管桩竖向承载特性的影响,依托国道G324线福清新厝双屿至大沃段公路工程,在现场进行了3根搅拌植入管桩的竖向荷载试验,采用慢速维持荷载法开展桩端持力层为强风化凝灰岩的搅拌植入管桩承载性能研究。试验结果表明:在近海典型地层中,搅拌植入管桩的荷载-沉降曲线呈缓降型变化,并表现出摩擦端承桩的工作特性;桩身上部侧摩阻力将先于下部发挥,具有明显的异步性;同一土层不同深度处,桩侧摩阻力随桩土相对位移变化规律基本一致,但极限侧摩阻力会随深度的增大而呈小幅度增加;当搅拌植入管桩桩端进入强风化凝灰岩时,粉质黏土层处桩侧摩阻力实测值与规范推荐值基本一致,而在强风化凝灰岩地层中桩侧摩阻力则较规范推荐值提高了35%~44%;在桩端阻力计算上,桩端承载力特征值建议采用相关标准规范中混凝土预制桩极限桩端阻力标准值的一半,以弥补在搅拌植入管桩桩端入岩条件下端阻力计算无据可依的不足。

关键词：桥梁工程搅拌植桩现场试验承载特性侧摩阻力桩端阻力

基于LCA理论的路面建养期生态效益量化分析

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公路 2024年第5期69卷 272-277页

作者：罗秋苑王家主马子嵘福建省交通科研院有限公司福州市350004 近海公路建设与养护新材料技术应用交通运输行业研发中心福州市350004

为了量化与对比分析常规沥青路面、水泥路面和水泥路面加铺超薄磨耗层的生态效益,基于生命周期评价理论(LCA),结合施工定额法与碳排放因子法计算了3种路面类型在建养期所产生的资源消耗、能源消耗和碳排放。结果表明:(1)相比常规水泥路... 详细信息

为了量化与对比分析常规沥青路面、水泥路面和水泥路面加铺超薄磨耗层的生态效益,基于生命周期评价理论(LCA),结合施工定额法与碳排放因子法计算了3种路面类型在建养期所产生的资源消耗、能源消耗和碳排放。结果表明:(1)相比常规水泥路面,新建沥青路面每年可降低4.64%的能耗和73.67%的碳排放;(2)加铺单层超薄磨耗层在设计使用寿命内所产生的资源消耗、能耗以及碳排放均比沥青路面降低了83%以上;(3)原材料生产与拌和运输是公路建设期碳排放的主要来源,是低碳公路建设重点关注领域。因此,相较于水泥路面,沥青路面可大幅度降低碳排放,生态效益显著。而在旧水泥路面上加铺超薄磨耗层可有效实现沥青路面施工的低碳化、绿色化。

关键词：道路工程生态效益生命周期评价能耗碳排放

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基于多视图时空卷积的交通流量预测模型

公路 2024年第1期69卷 255-262页

作者：张艳红郭伟彤张斌中国公路工程咨询集团有限公司北京市100097 公路建设与养护技术、材料及装备交通运输行业研发中心北京市100097 中交集团公路路面养护技术研发中心北京市100097 山西交通控股集团有限公司太原市030024

交通流量预测一直是智能交通系统的首要任务。由于交通流量序列具有复杂的时空依赖性,使得对其准确预测变得极具挑战性。现有很多工作主要基于循环神经网络、图网络以及Transformer模型构建交通流量预测模型。考虑到卷积网络具有计算效... 详细信息

交通流量预测一直是智能交通系统的首要任务。由于交通流量序列具有复杂的时空依赖性,使得对其准确预测变得极具挑战性。现有很多工作主要基于循环神经网络、图网络以及Transformer模型构建交通流量预测模型。考虑到卷积网络具有计算效率高以及特征提取能力强等优点,提出基于多视图时空卷积的交通流量预测模型。模型在输入编码层对序列数据进行表示学习,并引入了位置信息和时间信息。在时空特征表示学习层,考虑到序列具有不同的周期模式,设计了多个表示学习模块。每个时空表示学习模块,基于一维卷积完成局部时空特征挖掘,然后基于因果卷积实现全局时空特征挖掘。在预测层,引入通道注意力机制提升模型对时空特征利用的有效性。在2个真实交通数据集上的实验结果,验证了MSTC模型在交通流预测任务上的有效性。

关键词：交通工程交通流预测时空卷积注意力机制 Transformer

基于K均值+Davies—Bouldin指数+PCA法的桥梁结构性能综合评估算法研究

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公路 2024年第4期69卷 124-132页

作者：姜宏维程雨段志中国公路工程咨询集团有限公司北京市100089 公路建设与养护技术、材料及装备交通运输行业研发中心北京市100097 中交集团公路路面养护技术研发中心北京市100097 中咨公路养护检测技术有限公司北京市100097

旨在提供一种确定评估桥梁结构构件性能的多参数综合评估算法模型,以指导桥梁结构体系的养护决策,确保其安全运行。首先,采用结构非线性分析方法,确定双层桁架系杆拱桥结构在极限状态下各构件的理论承载能力阈值。然后,基于聚类分析方法... 详细信息

旨在提供一种确定评估桥梁结构构件性能的多参数综合评估算法模型,以指导桥梁结构体系的养护决策,确保其安全运行。首先,采用结构非线性分析方法,确定双层桁架系杆拱桥结构在极限状态下各构件的理论承载能力阈值。然后,基于聚类分析方法,采用改进的K均值法及Davies—Bouldin指数法对桥梁性能进行评估,利用主成分分析法对多参数进行关键因素的综合评估。最后,通过某双层桁架系杆拱桥实例进行验证,验证了对运营阶段拉索性能提出的评估方法的有效性与合理性。结果表明,提出的优化评估方法能有效地反映拉索结构的性能变化情况,为桥梁养护决策提供新的思路。

关键词：桥梁工程系杆拱桥结构非线性分析性能评估聚类分析 Davies—Bouldin指数主成分分析(PCA)

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某钢箱梁悬索桥加固方案设计与分析

公路 2024年第3期69卷 104-110页

作者：姜宏维郭建明中国公路工程咨询集团有限公司北京市100089 公路建设与养护技术、材料及装备交通运输行业研发中心北京市100097 中交集团公路路面养护技术研发中心北京市100097 中咨公路养护检测技术有限公司北京市100097

在大跨度钢箱梁悬索桥建设发展初期,设计和施工理念的不完善,造成在部分悬索桥运营过程中钢箱梁发生开裂现象,影响桥梁的安全运营。以某座主跨为1 108 m的单跨钢箱梁悬索桥为例,采用有限元软件ANSYS板壳单元建立该桥节段静力分析模型,... 详细信息

在大跨度钢箱梁悬索桥建设发展初期,设计和施工理念的不完善,造成在部分悬索桥运营过程中钢箱梁发生开裂现象,影响桥梁的安全运营。以某座主跨为1 108 m的单跨钢箱梁悬索桥为例,采用有限元软件ANSYS板壳单元建立该桥节段静力分析模型,得到开裂位置精细化受力分析结果,明确了钢箱梁开裂原因。在此基础上,提出了3种加固措施,并对3种措施进行了方案组合,结果表明,当3种措施同时作用于钢箱梁上时,可以有效地减小开裂处的应力,从而达到加固处治效果。

关键词：桥梁工程钢箱梁悬索桥钢箱梁开裂应力集中加固设计