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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

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键齿倾斜类型对节段拼装箱梁力学性能的影响

中国公路学报 2024年第1期37卷 91-106页

作者：范香艳刘来君武芳文杜猛赵力国长安大学公路学院陕西西安710064 深圳高速公路集团股份有限公司广东深圳518057 中交第一公路勘察设计研究院有限公司陕西西安710065

为了明确腹板键齿类型对节段梁力学性能的影响规律,揭示不同键齿倾斜类型节段箱梁破坏机理和破坏模式,开展了2组不同键齿类型(垂直键齿、水平键齿)节段式箱梁在不同荷载作用方式(纯弯作用、弯剪作用)下的力学性能试验,分析了梁体变形、... 详细信息

为了明确腹板键齿类型对节段梁力学性能的影响规律,揭示不同键齿倾斜类型节段箱梁破坏机理和破坏模式,开展了2组不同键齿类型(垂直键齿、水平键齿)节段式箱梁在不同荷载作用方式(纯弯作用、弯剪作用)下的力学性能试验,分析了梁体变形、裂缝萌生与扩展形态、体外预应力束的预应力增量以及主梁应力与裂缝宽度变化规律;建立了有限元数值分析模型,详细分析接缝局部不同角度键齿应力状态。研究结果表明:节段梁接缝开裂前,混凝土应力应变、梁体变形和预应力筋应力与荷载呈线性关系;接缝开裂后混凝土应力应变、梁体变形均与荷载呈非线性关系。纯弯荷载作用下,2种键齿梁的破坏形态相同,均为纯弯段接缝的开裂,破坏模式相同,主裂缝位置不同,垂直键齿梁破坏时的主裂缝靠近跨中位置,而水平键齿梁更靠近加载位置;弯剪荷载作用下,破坏模式为近加载点接缝弯剪破坏;2种荷载作用下,接缝顶面混凝土均压溃破坏,腹板键齿均受剪切破碎。键齿类型和荷载作用对节段梁的破坏模式影响显著,垂直键齿梁的承载能力和刚度优于水平键齿梁。键齿类型以及加载方式对预应力筋应力增量影响较小,体内束预应力增量大于体外束应力增量。建立的数值分析模型与试验结果吻合较好,可以有效分析节段梁键齿应力分布状态,揭示了节段箱梁受力破坏机理。基于既有规范和试验结果,提出了抗弯承载能力计算公式,计算值与试验值吻合良好,验证了所提出计算公式的有效性。

关键词：桥梁工程节段拼装箱梁试验研究力学性能键齿倾斜类型

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锈蚀分布对斜拉索承载能力的作用效应

交通运输工程学报 2024年第1期24卷 232-244页

作者：徐俊张志乐林志平同济大学土木工程学院上海200092 福建省高速公路集团有限公司福建福州350001

为了提高斜拉索极限承载力评估的精度,考虑了斜拉索锈蚀损伤的影响,建立了锈蚀钢丝力学性能模型,模拟了完好与锈蚀钢丝的力学性能;以3种典型截面锈蚀分布模型模式和3种典型索长方向锈蚀分布模型类型的联合作用为前提,分析了斜拉索内不... 详细信息

为了提高斜拉索极限承载力评估的精度,考虑了斜拉索锈蚀损伤的影响,建立了锈蚀钢丝力学性能模型,模拟了完好与锈蚀钢丝的力学性能;以3种典型截面锈蚀分布模型模式和3种典型索长方向锈蚀分布模型类型的联合作用为前提,分析了斜拉索内不同位置处的锈蚀程度,研究了斜拉索的锈蚀分布规律;采用蒙特卡罗方法模拟了不同锈蚀程度下索内钢丝的力学性能,最终得到了索的极限承载力以及斜拉索达到极限承载力时的断丝数,统计分析了斜拉索极限承载力、断丝数、锈蚀深度以及截面锈蚀率之间的相关关系,分析了锈蚀分布规律的影响。分析结果表明:不同锈蚀分布条件下,锈蚀斜拉索达到极限承载力时的断丝数的样本均值相差可达到约3倍,而斜拉索极限承载力的样本均值变化可达到约20%;虽然锈蚀斜拉索达到极限承载力时的断丝数随着锈蚀程度增加而增加,但是断丝数与极限承载力间的相关性较差,在某些锈蚀分布条件下甚至仅为0.014;为了保证斜拉索的安全可靠性,不宜以断丝数作为评估索承载力的技术指标。

关键词：桥梁工程斜拉索极限承载力锈蚀分布模型蒙特卡罗方法断丝数

基于CFRP布和SMA/CFRP组合贴片的桥梁横隔板疲劳裂纹修复方法

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交通运输工程学报 2024年第1期24卷 171-184页

作者：强旭红武亚鹏姜旭林志平同济大学土木工程学院上海200092 福建省高速公路集团有限公司福建福州350001

为了解决长期服役状态下正交异性钢桥面板的横隔板弧形切口处在车致振动和反复轮压荷载作用下的疲劳开裂问题,提出了2种加固方法,即碳纤维增强复合材料(CFRP)布粘贴止裂孔法和通过激活形状记忆合金(SMA)引入预应力的SMA/CFRP组合贴片粘... 详细信息

为了解决长期服役状态下正交异性钢桥面板的横隔板弧形切口处在车致振动和反复轮压荷载作用下的疲劳开裂问题,提出了2种加固方法,即碳纤维增强复合材料(CFRP)布粘贴止裂孔法和通过激活形状记忆合金(SMA)引入预应力的SMA/CFRP组合贴片粘贴止裂孔法;对修复后的横隔板试件进行静力和疲劳加载试验,建立了相应的有限元模型对不同加固方法进行数值模拟和参数分析,对比了不同加固方法的修复效果。研究结果表明:在止裂孔的基础上粘贴CFRP布和SMA/CFRP组合贴片后,横隔板止裂孔边的应力相比单纯止裂孔修复时分别降低了12.46%和44.90%,横隔板的疲劳寿命分别为单纯止裂孔修复横隔板的2.57和5.07倍,2种方法可有效提高开裂区域的局部刚度,改善横隔板开裂局部的应力集中和疲劳受力性能;采用CFRP布粘贴修复时,增加CFRP布层数可以明显降低横隔板上的应力水平和应力集中程度,但为保证CFRP布和钢板间的黏结性能,实际应用中建议粘贴2~3层CFRP布为宜;采用SMA/CFRP组合贴片修复时,钢板上的应力集中程度随SMA丝激活应力的增加近似成线性下降,实际工程中可通过增大SMA丝的激活应力来有效提升修复效果。

关键词：桥梁工程横隔板裂纹有限元模拟结构加固修复方案 SMA/CFRP组合贴片

装配式桥梁板玻璃纤维混凝土-U形钢筋湿接缝受力与变形分析

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桥梁建设 2024年第1期54卷 47-53页

作者：杨三强代泽煜靳进钊河北大学建筑工程学院河北保定071002 河北雄安荣乌高速公路有限公司河北保定071799

为解决装配式桥梁板体系湿接缝处力学性能不稳定、易变形的问题,提出采用玻璃纤维混凝土-U形钢筋加强方案优化湿接缝性能,以雄安新区荣乌高速荣乌主线桥为背景进行研究。选取主线桥2个试验段(试验段A湿接缝采用普通混凝土-U形钢筋方案,... 详细信息

为解决装配式桥梁板体系湿接缝处力学性能不稳定、易变形的问题,提出采用玻璃纤维混凝土-U形钢筋加强方案优化湿接缝性能,以雄安新区荣乌高速荣乌主线桥为背景进行研究。选取主线桥2个试验段(试验段A湿接缝采用普通混凝土-U形钢筋方案,钢筋点焊;试验段B湿接缝采用玻璃纤维混凝土-U形钢筋加强方案,钢筋满焊)进行梁板体系湿接缝性能试验,监测湿接缝处搭接钢筋力学响应及混凝土接触面变形特征,同时对长期运载及强降雨影响下的钢筋受力与混凝土变形进行监测。结果表明:长期运载下,试验段B横筋受力约为试验段A的一半,其中部纵筋承受外力远大于试验段A,边缘纵筋承受外力较少,试验段B稳定性更优;试验段B较试验段A在湿接缝部位变形量小,其稳定性及耐久性更优;强降雨阶段,试验段B较试验段A变形及力学响应波动程度更低,其抗渗能力、耐久性更优。由此可知基于玻璃纤维混凝土-U形钢筋加强方案的湿接缝构造在外力传导、抵抗变形方面具有较强稳定性,不易受恶劣环境影响。

关键词：装配式桥梁板体系湿接缝玻璃纤维混凝土 U形钢筋钢筋应力混凝土应变监测

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广西大厚度柔性路面试验段结构选型力学分析

西部交通科技 2024年第1期 5-8页

作者：于国庆刘敬霜周健王敏广西平那高速公路有限公司广西崇左532800 广西田新高速公路有限公司广西崇左532800

文章为了研究广西大厚度柔性路面耐久性结构,以田新高速公路项目为载体铺筑试验路段并开展了试验段结构的选型。采用麦路软件进行路面结构设计参数验算与力学分析,分别选取了田新高速公路设计用路面结构、广西大厚度柔性路面结构试验段... 详细信息

文章为了研究广西大厚度柔性路面耐久性结构,以田新高速公路项目为载体铺筑试验路段并开展了试验段结构的选型。采用麦路软件进行路面结构设计参数验算与力学分析,分别选取了田新高速公路设计用路面结构、广西大厚度柔性路面结构试验段一和试验段二、山东推荐的组合式耐久性路面结构等四种典型结构,采用田新高速公路交通设计参数计算并对比分析了各结构的设计指标,对三种大厚度柔性路面结构的路表弯沉、竖向位移、竖向压应力、水平拉应变各力学指标进行计算并分析了分布规律。结果表明:沥青混合料层厚度大的柔性路面结构的综合力学性能明显优于厚度小的柔性路面结构;规范中容许永久变形量要求不适用于大厚度沥青路面结构;推荐的广西大厚度柔性路面耐久性试验段结构具有水平拉应变小、疲劳寿命长、低温抗开裂性能好等特点,综合力学性能较优。

关键词：大厚度沥青路面结构离散元力学性能麦路软件

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级配波动对EMC-10超薄磨耗层路用性能的影响

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武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2024年第2期48卷 359-363页

作者：冼振光杨德胜杨波张昭李城广西新平高速公路有限公司南宁530000 重庆市智翔铺道技术工程有限公司重庆400067

基于EMC-10超薄磨耗层在级配范围内对4.75、2.36、0.075 mm粒径设置不同程度的波动,成型超薄磨耗层试件并测试混合料的体积指标、渗水系数、构造深度,以及劈裂强度,分析关键筛孔通过率与混合料性能的关系.基于混合料填充与干涉特征提出... 详细信息

基于EMC-10超薄磨耗层在级配范围内对4.75、2.36、0.075 mm粒径设置不同程度的波动,成型超薄磨耗层试件并测试混合料的体积指标、渗水系数、构造深度,以及劈裂强度,分析关键筛孔通过率与混合料性能的关系.基于混合料填充与干涉特征提出沥青混合料结构参数,利用灰色关联方法研究各结构参数与路用性能的相关性.结果表明:薄层试件与标准试件的体积指标无明显差异;超薄磨耗层生产过程中在级配范围内发生波动极易导致混合料渗水系数增大;影响超薄磨耗层孔隙率、构造深度和劈裂强度的主要是4.75~9.5 mm含量的波动以及沥青膜和沥青胶浆膜厚度的变化,影响渗水系数的主要是2.36~4.75 mm粒径含量的变化.

关键词：超薄磨耗层沥青混合料级配路用性能灰色关联度

基于BIM可视化技术的公路桥梁预制智慧梁场的应用研究

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西部交通科技 2024年第9期 195-197页

作者：韦畅明孙福平韦奔广西六宾高速公路建设发展有限公司广西河田高速公路有限公司广西百马机场高速公路有限公司

文章以青龙梁场工程为研究对象，采用BIM可视化技术创建智慧梁场模型。该梁场模型综合了可视化施工管理、可视化质量管理、可视化进度管理以及可视化动态监控系统，实施动态可视化的科学管理策略，使公路施工现场能够实时掌握各工序施... 详细信息

文章以青龙梁场工程为研究对象，采用BIM可视化技术创建智慧梁场模型。该梁场模型综合了可视化施工管理、可视化质量管理、可视化进度管理以及可视化动态监控系统，实施动态可视化的科学管理策略，使公路施工现场能够实时掌握各工序施工进度以及各个构件的实际使用状态，提升了公路桥梁预制梁场的现场管理效能，同时也实现了“智慧梁场”管理的标准化、细致化和科学化。

关键词： BIM可视化技术公路桥梁预制智慧梁场

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基于自监督学习的公路隧道照明节能算法

常州工学院学报 2024年第4期37卷 38-43页

作者：罗志伟丘岳培广西富贺高速公路有限公司广西南宁530022 广西钟贺高速公路有限公司广西南宁530022

针对公路隧道照明耗电大、费用高和行车安全受照明影响的问题,提出一种基于深度学习的公路隧道照明矩阵优化算法。该算法有效利用公路隧道里的现有设备,将ResNet和YOLO的骨干模型进行组合,结合行车安全标识和自监督学习技术,对损失函数... 详细信息

针对公路隧道照明耗电大、费用高和行车安全受照明影响的问题,提出一种基于深度学习的公路隧道照明矩阵优化算法。该算法有效利用公路隧道里的现有设备,将ResNet和YOLO的骨干模型进行组合,结合行车安全标识和自监督学习技术,对损失函数端进行软约束,在确保行车安全和降低照明能耗的前提下,自动输出隧道光照参数矩阵,并利用该矩阵对隧道内的照明设备进行动态调节。实验表明,提出的算法在确保隧道照明能够保障行车安全的同时,降低了隧道照明能耗。

关键词：公路隧道安全节能深度学习机器视觉