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融合机器视觉的桥梁动态称重方法

吉林大学学报（工学版） 2024年第1期54卷 188-197页

作者：龙关旭张修石辛公锋王涛杨干山东高速集团有限公司创新研究院济南250101 长安大学公路学院西安710064 山东省高速公路技术和安全评估重点实验室济南250101

为了进一步提升现有的桥梁动态称重技术,提出了一种融合机器视觉的桥梁动态称重系统。首先,利用机器视觉算法对车辆进行识别和追踪;其次,对车辆作用下的桥梁响应监测信息进行处理;然后,利用虚拟简支梁理论对轴重、轴距进行识别;最后,通... 详细信息

为了进一步提升现有的桥梁动态称重技术,提出了一种融合机器视觉的桥梁动态称重系统。首先,利用机器视觉算法对车辆进行识别和追踪;其次,对车辆作用下的桥梁响应监测信息进行处理;然后,利用虚拟简支梁理论对轴重、轴距进行识别;最后,通过模拟分析和室内试验的方式对本文方法的准确性进行检验。结果表明:本文方法在多种工况下,对车辆的轴重、轴距都具有较好的识别效果;轴重、轴距、总重识别平均相对误差分别为3.40%、4.31%和2.71%,并且具有一定的抗噪能力。

关键词：桥梁工程桥梁动态称重机器视觉虚拟简支梁

纤维素纳米晶修饰氧化石墨烯对环氧树脂固化动力学的影响

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塑料工业 2024年第3期52卷 95-103页

作者：唐小丹李金萍张路付博音赵明哲乔鸿超山东高速建设管理集团有限公司山东济南250013 山东高速济微公路(济宁)有限公司山东济宁272000 山东高速工程检测有限公司山东济南250013

利用纤维素纳米晶(CNC)改性氧化石墨烯(GO)制备了纳米填料GC,并制备了环氧树脂(EP)/GC复合纳米材料,通过差示扫描量热法(DSC)研究了GC对EP纳米复合材料固化动力学的影响。采用Kissinger和Ozawa方法得到了EP/GC复合纳米材料的相关固化动... 详细信息

利用纤维素纳米晶(CNC)改性氧化石墨烯(GO)制备了纳米填料GC,并制备了环氧树脂(EP)/GC复合纳米材料,通过差示扫描量热法(DSC)研究了GC对EP纳米复合材料固化动力学的影响。采用Kissinger和Ozawa方法得到了EP/GC复合纳米材料的相关固化动力学参数。结果表明,相比于单一纳米填料GO或CNC,复合纳米填料GC能够更有效地降低EP的固化特征温度(固化起始温度、固化峰值温度和固化终止温度),促使固化过程在更低的温度下进行。在相同的固化温度下,EP/GC材料的固化程度更高;在固化初期,EP/GC材料的固化速率更快,且可更快地达到固化速率峰值。通过Kissinger方法计算,相比于纯EP,EP/GC材料的表观活化能(Ea)从52687 J/mol降低至45234 J/mol,降低了14%;通过Ozawa方法计算,在相同的转化率下,EP/GC材料的Ea更低。复合纳米填料GC对EP体系固化过程的促进作用更为明显,对固化反应具有更为显著的催化作用。

关键词：纤维素纳米晶氧化石墨烯环氧树脂固化动力学

纳米二氧化硅改性氧化石墨烯/水性聚氨酯复合材料的制备及性能

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塑料工业 2024年第9期52卷 63-68页

作者：阎宗尧乔鸿超王育奎梅延坤李骏秦承暄山东高速建设管理集团有限公司山东济南250098 山东高速济微公路(济宁)有限公司山东济宁272113 山东高速工程检测有限公司山东济南250002

利用四乙氧基硅烷(TEOS)原位水解法制备了纳米SiO_(2)改性氧化石墨烯(GO-S),使用傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱、透射电子显微镜、扫描电子显微镜对GO和GO-S进行对比研究,证明了GO-S的成功制备。进一步地,制备了水性... 详细信息

利用四乙氧基硅烷(TEOS)原位水解法制备了纳米SiO_(2)改性氧化石墨烯(GO-S),使用傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱、透射电子显微镜、扫描电子显微镜对GO和GO-S进行对比研究,证明了GO-S的成功制备。进一步地,制备了水性聚氨酯(WPU)、WPU/GO和WPU/GO-S,对比研究了样品的性能。拉伸性能测试结果表明,与纯WPU相比,WPU/GO的拉伸强度有所提升,但断裂伸长率显著下降。WPU/GO-S的拉伸强度提升至WPU的256%,断裂伸长率略微下降。水接触角测试结果表明,WPU/GO-S的水接触角高达75°,明显高于WPU的61°,说明GO-S的加入显著提高了WPU涂层的疏水性。耐腐蚀性测试结果表明,WPU/GO-S的阻抗模最高,比基板增大约1个数量级,也明显优于WPU/GO涂层,证明WPU/GO-S的耐腐蚀性最佳。

关键词：氧化石墨烯二氧化硅水性聚氨酯拉伸性能耐腐蚀性

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基于联邦加权学习算法的三维激光隧道裂缝探测研究

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隧道建设（中英文） 2024年第S1期44卷 478-484页

作者：袁月明刘洪亮闫宗伟张梓琦郭佩凡张子睿杨光山东高速建设管理集团有限公司山东济南250000 山东大学山东济南250100 山东高速临滕公路有限公司山东临沂273400

为解决采用三维激光扫描仪探测隧道裂缝的识别精度低、抗干扰能力差的问题,提出基于联邦加权学习算法的裂缝探测研究新思路。基于隧道激光点云数据,首先使用优化联邦加权学习算法,并采用异步和残差测试自适应调整算法,以此整体达到精准... 详细信息

为解决采用三维激光扫描仪探测隧道裂缝的识别精度低、抗干扰能力差的问题,提出基于联邦加权学习算法的裂缝探测研究新思路。基于隧道激光点云数据,首先使用优化联邦加权学习算法,并采用异步和残差测试自适应调整算法,以此整体达到精准探测隧道裂缝的目的。在临滕高速隧道进行试验,围绕裂缝探测的可靠性、准确度和测量精度等指标,将本文算法与传统算法进行对比分析,结果表明本文提出的新方法能有效提高隧道裂缝探测的可靠性及准确率,对探测裂缝宽度的精度上也有较好的性能。当探测结果中出现灰尘、钢筋裸露等干扰因素时,新算法较传统算法在可靠性上仍有明显优势,仍能达到95%以上的识别准确度和低于10%的识别误识率,这些确保了算法应用效果的鲁棒性。通过工程现场的实践,本算法识别出的裂缝宽度与人工测量值之间最小偏差仅为0.06 mm,验证了其良好的裂缝识别精度。

关键词：激光点云数据隧道裂缝探测联邦加权学习算法识别准确度算法性能对比

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大跨隧道二衬施工期力学行为演变特征

公路交通科技 2024年第3期41卷 151-162页

作者：胡学亮南骁聪张文亮朱德保山东高速集团有限公司山东济南250101 山东高速工程检测有限公司山东济南250002

为研究大跨公路隧道施工期二次衬砌力学行为的演变特征,依托实际工程展开现场监测和数值计算。通过对比分析揭示了施工期隧道二衬内力和衬砌接触压力的分布情况和演化特征,并以此评估现场二衬的荷载分摊比和衬砌施作时机,为公路隧道二... 详细信息

为研究大跨公路隧道施工期二次衬砌力学行为的演变特征,依托实际工程展开现场监测和数值计算。通过对比分析揭示了施工期隧道二衬内力和衬砌接触压力的分布情况和演化特征,并以此评估现场二衬的荷载分摊比和衬砌施作时机,为公路隧道二衬设计提供参考。结果表明:数值模拟与现场测试结果吻合较好,二次衬砌的荷载分摊比约为0.4,表明现场二衬的施作时机合理;二衬浇注后,水化反应引起的结构体积膨胀对二衬力学行为的影响较大,水化反应的影响在3 d内达到峰值,影响时间约为二衬浇注后的2~3周;现场测试表明,水化反应结束后,二衬拱顶、拱肩和拱脚处的接触压力基本趋于稳定,各部位的接触压力分别在0~20,70~80,5~10 kPa范围,而拱脚接触压力随施工进度呈先减后增的发展趋势,并最终稳定于200 kPa左右;二衬内力随着施工进度不断增长,施工完毕时,二衬拱顶、拱墙、拱腰处的轴向压力分别为450,140,200 kN,各部位的弯矩量值较小,结构安全冗余度充足;数值计算的结果表明,当二衬浇注断面在研究断面15 m以内时,拱脚接触压力的增长速度较快,当二衬浇注断面超过研究断面45 m后,衬砌接触压力和二衬内力趋于稳定。

关键词：隧道工程衬砌力学行为现场监测二次衬砌大跨度隧道施工期

高速公路服务区规划发展特征及优化策略——以山东省为例

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城市建筑 2024年第6期21卷 82-84,137页

作者：路本升王金岩王扬于洋孙世德山东高速济南绕城西线公路有限公司山东大学土建与水利学院山东大学城乡人居环境研究中心

高速公路服务区是满足公众出行品质需求的关键环节。文章将山东省高速公路服务区的规划与发展历程划分为四个阶段,分析了每个阶段的发展建设特征及规律,论述了当前服务区存在的宏观与微观问题,提出了面向新时代山东省高速服务区规划建... 详细信息

高速公路服务区是满足公众出行品质需求的关键环节。文章将山东省高速公路服务区的规划与发展历程划分为四个阶段,分析了每个阶段的发展建设特征及规律,论述了当前服务区存在的宏观与微观问题,提出了面向新时代山东省高速服务区规划建设的优化策略。

关键词：高速公路服务区存在问题优化策略山东省

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高速公路多联连续梁桥隔震研究

哈尔滨工程大学学报 2024年第4期45卷 682-690页

作者：李超牟江亭张宇田利山东大学土建与水利学院山东济南250061 山东高速工程建设集团有限公司山东济南250014

针对高速公路多联连续梁桥的抗震问题,本文对铅芯橡胶支座和摩擦摆支座进行了隔震效应分析与设计优化。本文基于多联有限元模型和非线性时程分析方法,分析了多联体系下各墩地震响应的差异,及铅芯橡胶支座和摩擦摆支座的隔震和耗能效果,... 详细信息

针对高速公路多联连续梁桥的抗震问题,本文对铅芯橡胶支座和摩擦摆支座进行了隔震效应分析与设计优化。本文基于多联有限元模型和非线性时程分析方法,分析了多联体系下各墩地震响应的差异,及铅芯橡胶支座和摩擦摆支座的隔震和耗能效果,并对隔震支座的参数布置进行了优化。结果表明:多联桥梁交界墩的地震响应较联内墩一般增大20%以上,交界墩上部结构跨径差异较大时甚至可达75%。铅芯橡胶支座位移限制能力和大震耗能更好,且屈服前刚度越大、屈服强度和屈服后刚度越小,滞回耗能能力越强;摩擦摆支座小震时即可发挥其隔震效果,且滑动摩擦系数越小、曲率半径越大,隔震效果越好。通过在交界墩布置更多隔震支座可在保证一定隔震率的同时改善桥墩受力不均匀的问题,具有一定的工程参考价值。

关键词：高速公路桥多联连续梁桥桥梁隔震隔震支座铅芯橡胶支座摩擦摆支座支座布置优化

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滨海高速公路改扩建温拌沥青混合料综合性能评价

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森林工程 2024年第2期40卷 208-216页

作者：周昆徐书东徐庆超董昭王圣洁柳久伟王昱山东高速建设管理集团有限公司济南250014 山东省交通科学研究院济南250102 山东高速半岛投资有限公司济南250014

评价不同温拌剂对沥青混合料性能影响规律,为工程应用中温拌剂的选择提供技术依据。分别选取Sasobit、Aspha-min、Evotherm 3种温拌剂制备温拌沥青混合料,基于车辙、低温弯曲、冻融劈裂、汉堡轮辙和动态模量试验,分析3种温拌剂对沥青混... 详细信息

评价不同温拌剂对沥青混合料性能影响规律,为工程应用中温拌剂的选择提供技术依据。分别选取Sasobit、Aspha-min、Evotherm 3种温拌剂制备温拌沥青混合料,基于车辙、低温弯曲、冻融劈裂、汉堡轮辙和动态模量试验,分析3种温拌剂对沥青混合料路用性能和动态模量的综合影响。研究表明,Evotherm温拌剂对混合料的降温效果最佳,Aspha-min温拌剂与Sasobit温拌剂对沥青混合料的降温效果相当;Sasobit温拌剂能够提高混合料的高温性能,Evotherm温拌剂能够提高混合料的水稳定性,Aspha-min温拌剂的水热性能较差;中温条件下添加Evotherm温拌剂混合料模量最高,高温条件下添加Sasobit温拌剂混合料模量最高;构建混合料动态模量主曲线,Sasobit和Evotherm温拌剂均能够改善混合料的高温性能,Sasobit温拌剂造成混合料低温性能降低,Evotherm和Aspha-min温拌剂对混合料的低温不产生影响。

关键词：道路工程沥青混合料温拌剂降温效果路用性能动态模量

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基于局部测点模态测试的简支梁桥承载刚度评定试验研究

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地震工程学报 2024年第3期46卷 593-601页

作者：亓圣施晓亓兴军王宁宁曹三鹏王珊珊山东省交通科学研究院山东济南250102 济南金曰公路工程有限公司山东济南250101 山东建筑大学交通工程学院山东济南250101 山东高速集团有限公司山东济南250098

快速可靠地检测服役桥梁的承载刚度对保障道路交通线路的安全运营具有重要意义。文章提出一种基于局部测点模态测试的简支梁桥承载刚度评定方法,并以某实际工程中一座简支梁桥为试验对象,对所提方法的可行性和准确性进行验证。设计传统... 详细信息

快速可靠地检测服役桥梁的承载刚度对保障道路交通线路的安全运营具有重要意义。文章提出一种基于局部测点模态测试的简支梁桥承载刚度评定方法,并以某实际工程中一座简支梁桥为试验对象,对所提方法的可行性和准确性进行验证。设计传统桥梁荷载试验的中载和偏载加载方案,测得各工况下简支梁桥跨中截面的实测静挠度,基于环境激励进行联合测点模态试验和局部测点模态试验,预测简支梁桥跨中截面的模态挠度,并结合桥梁理论挠度计算结构挠度校验系数。结果表明:中载、偏载工况下联合测点模态试验预测的跨中截面模态挠度与静载试验跨中截面实测静挠度的相对误差最大不超过5.7%,基本满足工程精度的要求;联合跨中截面测点和桥面加载点测点的联合测点模态试验能够准确评估桥梁的承载刚度;仅在跨中截面布置传感器的局部测点模态试验预测的模态挠度基本等价于联合测点模态试验预测的模态挠度,两者的相对误差小于2%,局部测点模态测试预测的跨中截面挠度校验系数与静载试验的实测挠度校验系数相比具有很好的一致性。

关键词：模态试验局部测点简支梁桥承载刚度校验系数静载试验