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钢结构工程高强度螺栓微小松动视觉检测方法研究

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中国公路学报 2024年第2期37卷 125-141页

作者：姚志东陈志华刘红波卢佳祁天津大学建筑工程学院天津300072 中冶建筑研究总院(深圳)有限公司广东深圳518055

基于计算机视觉的螺栓松动检测方法中,一类是通过对连接节点图像进行透视矫正并分析螺栓轮廓边缘直线角度的变化以及时发现微小的松动缺陷。然而,目前这类方法在图像矫正和螺栓轮廓边缘检测的可靠性方面还有较大的改进空间。为此,针对... 详细信息

基于计算机视觉的螺栓松动检测方法中,一类是通过对连接节点图像进行透视矫正并分析螺栓轮廓边缘直线角度的变化以及时发现微小的松动缺陷。然而,目前这类方法在图像矫正和螺栓轮廓边缘检测的可靠性方面还有较大的改进空间。为此,针对钢结构螺栓连接节点,提出了基于深度学习的螺栓松动视觉检测方法。首先,基于YOLOv5检测螺栓目标。针对螺栓感兴趣区域(RoI),基于鲁棒性较高的Attention U-Net提取螺栓轮廓边缘直线。为了提高螺栓目标检测精度,目标检测模型应设定较低置信度阈值以保证目标无漏检,再通过螺栓RoI提取的边缘直线数量筛除伪螺栓。使用透视变换法对节点图像进行矫正,变换所需的参考点是根据螺栓检测框之间空间移动后的相交关系自动定位的。最后,根据矫正图像中的螺栓轮廓边缘直线计算螺栓角度,通过检测螺栓和基准螺栓之间的角度差异判断松动情况。研究结果表明:螺栓目标检测的AP值为0.97;螺栓轮廓边缘检测的准确率、召回率和F1的均值分别为0.846、0.807与0.825,且在多种复杂背景干扰下具有较高的鲁棒性;伪螺栓筛除法可过滤掉99.82%的伪螺栓目标;提出的图像矫正法适用于常见的多种螺栓排列形式的连接节点;当松动判别阈值仅为2.8°时,螺栓松动检测的准确率可达99.7%。该方法在大型钢结构螺栓连接节点自动化运维方面具有较好的应用前景。

关键词：桥梁工程螺栓微小松动检测计算机视觉与深度学习连接节点目标检测轮廓边缘直线检测透视矫正

大直径海底盾构隧道施工过程中衬砌管片受力分析

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城市轨道交通研究 2024年第8期27卷 161-165,173页

作者：麻凤海郑叶琳王洪亮大连大学建筑工程学院大连116622 北京安捷工程咨询有限公司大连116021

[目的]为判定海底大直径盾构隧道结构工程的安全性和可靠性,需对其衬砌管片的受力进行分析。[方法]以大连地铁5号线大连站站—梭鱼湾南站区间海底盾构隧道衬砌管片为研究对象,利用MIDAS GTS有限元分析软件对该盾构隧道结构和周围岩体进... 详细信息

[目的]为判定海底大直径盾构隧道结构工程的安全性和可靠性,需对其衬砌管片的受力进行分析。[方法]以大连地铁5号线大连站站—梭鱼湾南站区间海底盾构隧道衬砌管片为研究对象,利用MIDAS GTS有限元分析软件对该盾构隧道结构和周围岩体进行建模,得出施工一段时间后衬砌管片的受力情况,并与现场监测数据、理论计算数据进行对比分析。[结果及结论]衬砌管片所受土压力随施工推进基本稳定;同一监测断面不同测试点土压力存在一定差异,拱顶和拱底位置处受力较大,因此在隧道施工期以及未来运营期,拱顶和拱底均为着重关注部位,可通过一定物理手段对其加强处理;现场监测数据和数值模拟数据显示,衬砌管片内力结果较为接近,在一定简化条件下,数值模型能够较为真实地反映衬砌管片的实际受力情况。

关键词：海底隧道大直径盾构隧道衬砌管片管片受力

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风荷载对全潜式浮式风机拖航运动响应的影响

南方能源建设 2024年第1期11卷 176-184页

作者：赵业彬任建宇乐丛欢山东电力工程咨询院有限公司山东济南250013 天津大学建筑工程学院天津300072

[目的]为了解决浮式风机拖航运输的安全问题,对全潜式浮式基础风机的拖航运动特性展开研究。[方法]针对全潜式浮式风机拖航过程,通过Moses软件建立了“全潜式浮式风机-拖缆绳-拖船”一体化拖航系统数值模型,设置了五组不同的海况对拖航... 详细信息

[目的]为了解决浮式风机拖航运输的安全问题,对全潜式浮式基础风机的拖航运动特性展开研究。[方法]针对全潜式浮式风机拖航过程,通过Moses软件建立了“全潜式浮式风机-拖缆绳-拖船”一体化拖航系统数值模型,设置了五组不同的海况对拖航过程进行计算。文章研究风速和风浪方向对全潜式浮式风机拖航运动响应的影响,并根据分析结果,提出有助于全潜式浮式风机拖航安全的建议。[结果]结果表明:相比于横摇运动,全潜式浮式风机的纵摇和垂荡运动受风速影响较为明显,风速越大,运动幅度越大;当风浪方向为90°时,风机的横摇运动受风浪方向影响较大,风浪方向为0°时,风机的纵摇和垂荡运动受风浪方向影响较大。[结论]在保证拖航过程在拖航窗口期的前提下,实际工程中建议对全潜式浮式风机采用逆风拖航的方式,以降低风机振动和共振的风险。同时,应尽量避免风向与拖航方向垂直的情况,两者垂直容易引发较大程度的横摇运动,使拖航过程较为危险。逆风拖航时,在超过平均海况的较大风速30.9 m/s下,全潜式浮式风机的运动响应及拖缆力仍能满足安全拖航的要求。

关键词：全潜式浮式风机拖航稳性 Moses数值模拟风速风向

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GIL管廊热环境及外逸气体浓度的分析

安全与环境学报 2024年

作者：徐大坤王浩姜洋彬马秀婷张文科山东电力工程咨询院有限公司山东建筑大学热能工程学院

以某GIL地下管廊为研究对象，利用FLUENT软件建立了GIL管廊的物理及数学模型，设置合适的通风系统，并设定管廊空间合理的初始和边界条件。目前已有的研究将管廊四壁视为绝热条件，而本文分析了GIL管廊与土壤之间的传热情况，基于自然... 详细信息

以某GIL地下管廊为研究对象，利用FLUENT软件建立了GIL管廊的物理及数学模型，设置合适的通风系统，并设定管廊空间合理的初始和边界条件。目前已有的研究将管廊四壁视为绝热条件，而本文分析了GIL管廊与土壤之间的传热情况，基于自然进风、机械排风的通风方式，研究了冬夏季不同工况下的通风量对GIL地下管廊温度场的影响；此外，对电缆内SF6气体发生正常或事故泄漏后的浓度分布进行模拟分析。结果表明：夏季管廊内通风散热效果不如冬季，管廊尾部电缆周围局部温度达到了42 ℃，虽然没有满足规范要求，但在可接受的温度范围内；非正常工况下电缆散热量比正常工况下高，因此非正常工况下通风效果较差，应定期检查；管廊下部设置SF6气体排风口，在一定时间内可以将泄漏的气体排出。研究结果揭示了GIL管廊内温度及气体浓度的分布及变化规律，为确保GIL管廊的安全稳定运行提供理论依据和技术指导。

关键词：安全工程 GIL管廊热环境温度场 SF 气体浓度场数值模拟

纤维织物增强高延性混凝土加固RC短柱抗剪性能试验研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第1期51卷 79-89页

作者：邓明科雷恒张雨顺郭莉英张伟西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 上海建科工程咨询有限公司上海200032

为研究纤维织物增强高延性混凝土(TR-HDC)加固钢筋混凝土短柱的抗剪性能,设计了6根钢筋混凝土柱,包括2个对比柱和4个TR-HDC加固柱.通过低周反复荷载试验,对比分析剪跨比、纤维织物层数对试件破坏形态、变形、承载力和耗能能力的影响.结... 详细信息

为研究纤维织物增强高延性混凝土(TR-HDC)加固钢筋混凝土短柱的抗剪性能,设计了6根钢筋混凝土柱,包括2个对比柱和4个TR-HDC加固柱.通过低周反复荷载试验,对比分析剪跨比、纤维织物层数对试件破坏形态、变形、承载力和耗能能力的影响.结果表明:采用TR-HDC加固钢筋混凝土短柱,可显著提高其抗剪承载力;TR-HDC与原混凝土柱协同工作性能良好,加固后的混凝土柱的变形、承载力和耗能能力明显提高;增加纤维织物的层数对钢筋混凝土短柱的抗剪承载力提高幅度较小,但可大幅增强柱的耗能和变形能力;剪跨比较大时,更有利于发挥TR-HDC加固材料的力学性能.基于桁架-拱模型,提出TR-HDC加固钢筋混凝土短柱的抗剪承载力计算方法,计算结果较准确.

关键词：低周反复荷载纤维织物增强高延性混凝土加固 RC短柱抗剪承载力

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曲线钢箱梁桥面板力学行为及构造优化研究

铁道工程学报 2024年第5期41卷 19-27页

作者：郑小博蒋昆昆侯炜周勇军沈传东长安大学西安710064 中铁工程设计咨询集团有限公司北京100055 中建二局第三建筑工程有限公司北京100700

研究目的:小半径曲线钢箱梁桥正交异性钢桥面板构造繁复,弯扭耦合作用下受力特性极为复杂。为了探究该类型桥面板力学特性,并提出合理构造优化建议,本文依托西安市某立交小半径曲线钢箱梁匝道桥,采用数值分析方法研究局部荷载作用下曲... 详细信息

研究目的:小半径曲线钢箱梁桥正交异性钢桥面板构造繁复,弯扭耦合作用下受力特性极为复杂。为了探究该类型桥面板力学特性,并提出合理构造优化建议,本文依托西安市某立交小半径曲线钢箱梁匝道桥,采用数值分析方法研究局部荷载作用下曲线钢箱梁桥面板力学行为,并基于正交试验方法,利用IntelliJ IDEA软件开发曲线钢箱梁桥面板构造优化程序,实现桥面板多目标构造参数优化。研究结论:(1)边跨最大正弯矩截面为大多数控制细节的最不利荷载控制截面,其中车轮荷载作用于边跨最大正弯矩位置时控制细节3(横隔板过焊孔圆弧位置)的主应力明显大于最大负弯矩和零弯矩位置,且车轮荷载作用于曲线钢箱梁外侧会增大桥面系应力;(2)车轮荷载作用于纵肋正上方和中间时产生的各控制细节主应力较相近,但作用于横隔板中间与正上方造成的局部应力具有显著差异,进而确定曲线钢箱梁正交异性桥面板各控制细节的最不利荷载作用位置;(3)通过多目标优化构造运算确定的曲线钢箱梁正交异性组合桥面板的合理构造,可显著改善桥面板力学特性;(4)本研究成果可为曲线钢箱梁正交异性桥面系构造设计和养护方法提供优化建议。

关键词：桥梁工程局部应力多目标优化正交异性钢桥面板曲线钢箱梁

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超高层混凝土结构稳定性计算方法对比研究

建筑结构 2024年第16期54卷 69-73,92页

作者：刘洪樟高文娟刘沛李春雷张娜深圳市沅力筑工程咨询有限公司深圳518046 中国建筑技术集团有限公司北京100013

刚重比是影响重力P-Δ效应的主要参数,是反映结构整体稳定性的主要因素。高规的刚重比公式适用于竖向荷载沿高度均匀分布的结构,对于非均布荷载或体型复杂的超高层建筑,用高规的刚重比公式计算偏保守、存在缺陷。在论述刚重比与临界屈... 详细信息

刚重比是影响重力P-Δ效应的主要参数,是反映结构整体稳定性的主要因素。高规的刚重比公式适用于竖向荷载沿高度均匀分布的结构,对于非均布荷载或体型复杂的超高层建筑,用高规的刚重比公式计算偏保守、存在缺陷。在论述刚重比与临界屈曲荷载因子之间的关系基础上,提出了直接采用有限元屈曲分析法。对比了不同规范对结构稳定的设计思路和判别方法,研究了影响刚重比的主要因素,并对深圳某超高层建筑的4种力学模型验算了结构稳定性。结果表明:直接采用有限元屈曲分析法得到的超高层建筑结构临界屈曲荷载因子作为判别结构稳定的依据满足安全要求。

关键词：超高层结构结构稳定性规范对比刚重比屈曲分析临界屈曲荷载因子

基于Mg牺牲电极与Ca/Mg共沉淀的赤泥复合材料制备及其磷吸附性能研究

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环境科学学报 2024年第1期44卷 252-264页

作者：陶乐瑶欧阳铸祝采莹曹露黄海明丁丽胡莹王炳乾李林隆东莞理工学院生态环境与建筑工程学院东莞523808 深圳市清蓝工程咨询有限公司深圳518000 贵州省黔西南州贞丰县第三中学贵州562200

以赤泥为载体,通过Mg牺牲电极和Ca/Mg共沉淀法将Ca/Mg负载到赤泥表面,以制备具有良好磷吸附性能的赤泥复合材料.结果表明,Mg牺牲电极改性的赤泥复合材料(RM-EMg600)的吸附性能优于Ca/Mg共沉淀改性的赤泥复合材料(RM-CM500).Langmuir模... 详细信息

以赤泥为载体,通过Mg牺牲电极和Ca/Mg共沉淀法将Ca/Mg负载到赤泥表面,以制备具有良好磷吸附性能的赤泥复合材料.结果表明,Mg牺牲电极改性的赤泥复合材料(RM-EMg600)的吸附性能优于Ca/Mg共沉淀改性的赤泥复合材料(RM-CM500).Langmuir模型拟合得到,RM-EMg600和RM-CM500对磷酸盐的最大吸附量分别为171.66 mg·g^(-1)和91.60 mg·g^(-1).赤泥复合材料对高浓度磷的吸附过程符合Freundlich模型和拟二阶动力学模型,吸附行为更符合多分子层吸附.在酸性的条件下,其对水溶液中的磷酸盐具有更好的去除效果.FT-IR、XRD、SEM和钙/镁离子的总浸出实验分析表明,赤泥复合材料对磷的吸附机制主要是化学沉淀、物理吸附、离子交换和静电作用.因此,赤泥复合材料不仅使得赤泥实现了资源化,同时也能促进磷资源的可持续发展.

关键词：赤泥(RM) Mg牺牲电极 Ca/Mg共沉淀吸附磷酸盐

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节能施工技术对绿色建筑效能的影响

城市建设理论研究(电子版) 2024年第8期 94-96页

作者：骆静文深圳瑞捷工程咨询股份有限公司

本文研究了节能施工技术对绿色建筑效能的影响。通过对比分析传统建筑和采用节能施工技术的绿色建筑的能源消耗、环境污染和生态影响等方面的数据，得出了节能施工技术对绿色建筑效能的积极影响。节能施工技术可以降低建筑物的能源消耗... 详细信息

本文研究了节能施工技术对绿色建筑效能的影响。通过对比分析传统建筑和采用节能施工技术的绿色建筑的能源消耗、环境污染和生态影响等方面的数据，得出了节能施工技术对绿色建筑效能的积极影响。节能施工技术可以降低建筑物的能源消耗，减少污染排放，提高室内舒适度，并对周围环境产生较小的生态影响。因此，采用节能施工技术是实现可持续发展目标的重要举措。

关键词：节能施工技术绿色建筑能源消耗环境污染生态影响