基于卷积神经网络的无人机成像桥梁裂缝检测方法研究

针对桥梁裂缝病害检测困难、裂缝宽度计算精度不高的问题,提出基于卷积神经网络的无人机成像桥梁裂缝检测系统,获取桥梁裂缝图像并提取裂缝,精确计算最大裂缝宽度。该系统改造无人机实现对桥梁底面和侧面图像的采集。首先采用神经网络模型筛选出裂缝图像;然后根据所采集到的图像特点,搭建基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)的裂缝滑动窗口检测(Slide Crack Detection,SCD)模型,进行图像的小窗口滑动识别以提取裂缝,并与采用基于裂缝图像统计特征的改进中值滤波去噪算法对比裂缝提取效果;最后提出裂缝分类及最大裂缝宽度计算方法,并与裂缝实测结果进行对比。结果表明:该无人机成像桥梁裂缝检测系统对裂缝图像的扰动小,裂缝提取效果更精确,该系统检测并计算的最大裂缝宽度相对实测结果误差在0.05 mm以内,满足桥梁裂缝检测要求。

基于矢量量化变分自编码器的混凝土表观裂缝检测算法

提出了一种基于第2代矢量量化变分自编码器(VQ-VAE-2)的自监督混凝土表观裂缝检测算法,可以在缺少裂缝样本的条件下实现高效检测。以重建误差为检测指标,利用无裂缝图片训练VQ-VAE-2,使其在重建裂缝图片时产生更大的重建误差;在计算重建误差时将原图和重建图片均分割成若干图块,取对应图块间重建误差最大值作为图片的重建误差,以增大2类图片的重建误差差异。结果表明,该算法的精确率为0.954,召回率为0.959,准确率为0.956,F1分数为0.957。在无裂缝样本作为训练集的情况下,该算法能较好地完成混凝土表观裂缝检测任务。

某桥梁病害分析及维修方案设计

某桥梁桥台后填土不均匀沉降、主梁裂缝及破损,文中结合专业的病害桥梁检测手段、桥梁竣工图文件及技术人员现场实地勘查资料,经综合分析,确定了该桥梁重点病害维修处置的内容及维修原则,并提出了相应处理方案,保证了交通的正常运行,也确保了桥梁的安全。

冻融循环作用下节段预制全胶接拼装梁剪力键抗剪承载力研究

为分析冻融循环对节段预制全胶接拼装混凝土梁剪力键抗剪承载力的削弱效应,建立剪力键抗剪承载力计算模型,并进行单调加载和反复加载模型试验验证,采用冻融材料应力~应变关系曲线,对冻融循环次数、冻融后反复加载、正应力水平、键齿数量、键齿尺寸进行抗剪承载力参数影响分析。结果表明:单调加载、冻融后反复加载的剪力键抗剪承载力与冻融循环次数均呈二次抛物线关系;冻融循环次数对剪力键抗剪承载力有较大削弱;冻融循环后再反复加载,剪力键抗剪承载力进一步明显降低。单调加载下,剪力键抗剪承载力和正应力呈线性正相关;剪力键抗剪承载力与键齿数量呈三次抛物线关系,键齿数量超过4个,抗剪承载力随键齿数量增多增长缓慢;剪力键抗剪承载力与键齿尺寸比呈线性正相关。

正交异性钢桥面板横隔板疲劳损伤处治研究

钢箱梁上翼缘的正交异性钢桥面板,在车辆轮载的反复作用下,极易发生损伤和裂纹,且90%以上为疲劳损伤,而横隔板是正交异性钢桥面板主要损伤构件,占比28.8%.为研究钢箱梁正交异性钢桥面板横隔板病害的处治方法,通过病害统计、病害形成过程跟踪、病害成因分析、病害实桥处治,详述钢箱梁正交异性钢桥面板横隔板弧形切口处母材裂纹、横隔板上过焊孔处母材裂纹、横隔板与U肋焊缝裂纹、横隔板与面板焊缝裂纹四大类横隔板病害的处治方法.通过对例桥1维修三年后病害再生情况统计,所修480处横隔板相关病害中发生再生病害30处,再生病害发生率6.25%;通过对例桥2横隔板CFRP板补强完工三年后的检测,例桥3横隔板与U肋焊缝加强角钢补强完工后的检测,未发现补强部位再生病害.结果表明:所述各类病害维修方法可靠,对同类型病害维修具有参考价值.

市政道路桥梁工程施工中质量缺陷成因及防治措施探讨

为了提升市政道路桥梁施工质量,保证道路桥梁工程交付后的安全通行,论文对市政道路桥梁工程施工中存在的质量缺陷进行了探析,在道路桥梁工程建设过程中,人员管理不严格、材料质量控制不充分、设备使用不正确、施工工艺不精细、环境管理不科学都会给道路桥梁工程施工质量带来影响。管理人员应该结合工程实际,制订以“人、材、机、法、环”为抓手的全员、全过程、全方位质量控制方案,确保市政道路桥梁工程高质量完成,促进市政交通行业的健康发展。

基于三维雷达探测对高速公路桥梁桥头病害的研究

近年来,随着高速公路建设的迅猛发展,桥梁桥头作为高速公路的重要组成部分,其安全性与耐久性越来越受到重视。然而,桥梁桥头在使用过程中不可避免地会出现各种病害。为探索桥梁桥头病害检测的新方法,采用三维雷达探测运用三维地雷达检测车对广东省某高速公路桥梁进行检测。根据桥梁桥头的病害分类脱空、松散、沉陷,对探测桥头搭板及搭板内部病害的分布、深度、位置及面积大小进行分析,并结合现场调查、取芯验证,查看内窥镜内部,并最后得出结果,雷达扫描和内窥镜查看情况一致的,分析了三维雷达探测的可行性和准确性。

中承式拱桥吊杆更换施工监控研究

吊杆是中承式拱桥的主要受力与传力结构,但易损坏,因此桥梁加固工程时常涉及到吊杆更换。为确保结构安全与更换质量控制,在吊杆更换施工时需对主体结构变形、吊杆力等进行监控。以一座中承式拱桥吊杆更换为例,采用位移影响矩阵法,通过仿真计算,对吊杆更换全过程进行监控,保证施工安全与质量,更换完成之后的结构线形、吊杆力等测量结果显示都满足相关要求,可为其他类似工程提供一定的参考。

预应力混凝土梁桥关键施工技术分析

为保证预应力混凝土梁桥的施工质量,文章总结了连续梁桥的形式、受力特点等,分析了悬臂浇筑法的施工流程和特点。同时,以某公路连续箱梁桥为研究对象,从0#块支架计算和墩梁临时固结、挂篮预压、合龙等方面分析了施工要点,最后从线形控制和应力控制两方面阐述了连续梁桥的施工控制方法,研究成果可供类似桥梁结构施工借鉴。

城市桥梁常见病害类型及养护措施研究

城市桥梁长期遭受车辆冲击作用并暴露在自然环境下,导致桥梁出现各种病害问题,严重影响桥梁的安全性和使用寿命。文章总结了城市桥梁几种常见的病害类型及其养护措施,并结合工程案例,提出了针对性的建议,对于该类型城市桥梁的养护维修具有一定的参考意义。

桥梁病害成因及处置方案的选取

随着经济的快速发展和交通运输的不断完善,桥梁作为重要的交通基础设施,承担着连接各地的重要任务。然而,由于自然环境、设计施工、材料质量等多种因素的影响,桥梁病害问题日益突出。文件以阿勒泰地区为例,对桥梁病害成因进行了详细分析,并提出了相应的处置方案,旨在为该地区桥梁的维护和管理提供参考。

预应力现浇梁桥支座剪切病害与防治方法

预应力现浇梁桥广泛应用于公路工程,特别是30m跨径以上的单孔桥和50m跨径以上的多孔桥。普通橡胶支座耐久性良好、安装简易、性能稳定、价格低廉,是桥梁支座的首选构件。然而,由于施工阶段预应力张拉产生的混凝土收缩变形与挠曲变形和运营阶段低温收缩变形的叠加,板式橡胶支座剪切变形超出变形临界值,导致很多支座在投入运营前就处于带病状态,桥梁过早进入维修周期。为解决这一病害,本文对预应力现浇梁桥的支座病害情况进行追踪,对桥梁剪切病害的成因、主要特征及影响进行了分析和总结,提出防治剪切病害的三种方法,即“顶升放张法”“可调节转换型支座法”和“可移动模板支撑施工法”,并对三种防治方法在不同条件下的选择给出了推荐意见。

ERE铺装钢桥面板疲劳扩展与疲劳寿命研究

为研究ERE铺装对正交异性钢桥面板U肋与顶板焊接处疲劳细节的影响,针对某悬索桥实际的正交异性钢桥面板构造细节,利用等效结构应力理论研究其疲劳性能,并利用线弹性断裂力学理论进一步分析其疲劳裂纹扩展行为。首先,采用Abaqus软件分别建立原铺装和ERE铺装的正交异性钢桥面板节段有限元模型,基于等效结构应力法分析其疲劳细节疲劳性能以及在不同荷载位置下的等效结构应力;随后在此基础上运用FRANC.3D与Abaqus软件建立具有相同等效结构应力幅的三维顶板-U肋构造细节等效模型,并植入裂纹,对其结构局部模型的裂纹扩展性能进行对比分析。结果表明:该桥某跨跨中截面开裂模式以C.3开裂模式为主导,通过等效结构应力计算得疲劳寿命最短为427.1万次;对于采用ERE铺装加固后C.1,C.2裂纹开裂模式,在相同的裂纹扩展深度上,其应力强度因子都有着不同程度的降低,其平均寿命增加幅度为138.22%;当裂纹深度大于2 mm时原铺装结构C.3开裂模式的裂纹应力强度因子迅速增加,而采用ERE铺装加固后其应力强度因子幅值均低于原铺装结构且数值较为稳定,其平均寿命增加幅度为99.26%;ERE铺装加固后裂纹扩展寿命提升在75.13%~163.51%,平均增加幅度为125.23%。通过疲劳裂纹扩展寿命对比,可以认为ERE铺装能有效降低裂纹处的等效应力强度因子幅值,抑制裂纹的增长速率,从而提高构件的疲劳寿命。

基于局部离群因子的装配式梁横向联系病害监测分析

为快速筛查大规模装配式梁的横向联系病害,以某大型区域性桥梁集群监测系统中的32座装配式梁桥为背景,提出了一种基于局部离群因子的装配式梁横向联系病害识别方法。该方法通过对车致应变监测数据进行观测周期和统计周期的切分,提取同一截面测点的应变监测数据最大值集合及其二层统计值(最大值和中位数)集合,再遍历集合计算车致应变二层统计值的无量纲指标——局部离群因子,通过对比各单梁的局部离群因子与单位1的偏离程度分析该点位是否为离群点,实现病害的定位和量化。实桥检测验证了该方法对装配式梁横向联系病害快速识别的可靠性。基于该方法开发了大规模城市装配式梁集群横向联系病害自动分析程序,对监测系统装配式梁桥进行分析,结果显示该系统中有6座桥梁横向联系异常,横向联系的薄弱位置均为边梁和次边梁。

公路桥梁典型病害成因与防治措施分析

公路桥梁作为交通网络重要组成部分,承担着货物运输与车辆快速通行的任务。受车辆重载及自然侵蚀的影响,公路桥梁常会出现各种病害,如裂缝、锈蚀、变形等。本文在公路桥梁典型病害与成因分析的基础上,详细探讨了病害处治与预防措施,以供相关研究人员参鉴。

城市高架桥防撞墙耐久性修复与自清洁防护涂装工艺研究

文中分析了防撞墙混凝土腐蚀机理、修复涂装机理、涂装结构材料选择等,并提出了一种新型防撞墙耐久性修复与防护涂装工艺。

关沙河大桥病害及治理措施分析

张家口市关沙河大桥是张石高速重要组成部分,经过多年的风雨侵蚀及车辆荷载,桥梁第4联和第5联发生较大的顺桥向和横桥向的位移,以及由此带来的次生病害。针对病害,提出一系列治理措施,包括桥面铺装修复、梁体横梁修复、建立水平向约束、支座更换、伸缩缝更换、桥墩和主梁混凝土缺陷处理以及防撞墙修复等措施,以延长桥梁的使用寿命,保证道路正常通行。

钢筋混凝土桥梁病害调查及维护研究

桥梁的腐蚀是桥梁工程建设中的一个重要问题。阐述了桥梁工程中钢筋及混凝土的腐蚀机理,调查了天津及周边地区钢筋混凝土桥梁的腐蚀情况,对常见的腐蚀类型进行了分析并进行了修补措施的研究。

运营阶段城市桥梁附属设施常见病害原因分析及改进措施

城市桥梁支座、伸缩缝和护栏等附属设施,在运营阶段的常见病害往往直接影响行车舒适度和过往行人的安全,若任其发展可能还会引起桥梁其他方面的病害。支座系统常见病害有橡胶块偏移、剪切变形、脱空、钢板锈蚀;伸缩缝常见的病害有人行道未设置伸缩缝装置、伸缩缝橡胶止水带破损;栏杆常见病害主要有栏杆未在桥梁结构伸缩缝处断开,导致后期不能自由伸缩和大面积脱落、锈蚀。针对运营阶段出现的这些病害进行归纳,从设计、施工、养护等阶段进行分析,找出导致病害的原因,并提出相应的改进措施。

公路桥梁防撞墙防腐技术措施研究

针对公路桥梁防撞墙长期暴露在恶劣的环境,容易受到腐蚀影响的问题,论文分析了公路桥梁防撞墙的腐蚀原因与机理,介绍了防腐材料和防腐工艺,并对防腐工艺的应用效果进行测试。结果表明,防腐工艺有效抑制了碳化程度的加深,且基本维持了防撞墙的回弹值,仅下降了2.3%,说明研究的防腐技术措施可以满足防腐蚀要求,保证防撞墙的性能标准。