神经网络在钢筋检测中的研究与应用

钢筋是各项建设工程都离不开的一种材料,每年的钢筋使用量巨大,其在建设工程的重要程度不言而喻。在工程建设的各个环节中,钢筋检测是一项必不可少的工作。随着近年来神经网络的快速发展,社会各领域均向着智慧化方向发展,神经网络也已逐步应用于钢筋检测方面,重点阐述了神经网络在钢筋检测中的研究与应用,包括钢筋数量检测、钢筋尺寸检测、既有结构钢筋检测和钢筋锈蚀检测等几个方面,神经网络在钢筋检测中的研究与应用对于提高工程建设的质量和效率具有重要意义。通过充分利用神经网络的优势,可以实现自动化、高效、准确的钢筋检测,为工程师和建设项目的成功实施提供有力支持。

长材轧机热轧钢筋类产品生产概述

结合国家标准对长材轧机热轧钢筋类产品的生产工艺、产品特点等进行解读,并介绍高强螺纹钢筋的几种生产工艺。可供工程技术人员、产品用户等理解各类热轧钢筋的生产工艺、产品特点等。

基于Arduino的SMA丝材智能修复损伤钢筋混凝土梁试验研究

为修复钢筋混凝土梁在使用阶段中由于材料老化、裂缝开展等原因造成的损伤,提出一种基于Arduino智能平台和形状记忆合金(Shape Memory Alloy,SMA,具有形状记忆效应和超弹性特性)的智能修复控制系统,根据挠度及裂缝控制原理,设计智能修复控制装置。该装置由输入模块、处理模块和输出模块组成,当检测到钢筋应变超过限值时,输出模块升高SMA丝材温度对梁体进行修复。为验证该智能修复装置的修复性能,设计对比梁A(无修复装置)与试验梁B(加装智能修复控制装置),在加载过程中对试验梁B进行3次修复,对2根梁的跨中挠度、钢筋应变及裂缝宽度等进行对比分析。结果表明:破坏时试验梁B的跨中挠度、裂缝宽度均小于对比梁A,并且在3次修复中试验梁B的跨中挠度、裂缝宽度和钢筋应变最大回复率分别为31.0%、47.0%和71.5%。说明该智能修复控制装置可以监测试验梁受损情况并激发SMA材料对试验梁实施修复,实现钢筋混凝土梁的智能修复。

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

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。

新型高强钢筋混凝土梁短期抗弯性能研究

为研究一种高强、高应变、高抗腐蚀性的新型钢筋替代普通钢筋应用于混凝土梁后构件的抗弯性能,对等强度设计的两种新型高强钢筋混凝土梁与普通钢筋混凝土梁进行短期受弯性能试验,对比分析两种梁的承载力、变形、裂缝及破坏形态,并基于试验结果,将新型高强钢筋混凝土梁受弯承载力、最大裂缝宽度、挠度的试验值与规范计算值进行对比。结果表明:等强度设计的两种梁承载力相近,但破坏形态有较大的不同,相同外力下,新型钢筋混凝土梁的挠度、最大裂缝宽度、裂缝高度都大于普通钢筋混凝土梁的。新型钢筋混凝土梁的开裂弯矩和极限弯矩按现行规范公式进行计算具有足够的安全储备,正常使用阶段,短期荷载作用下新型钢筋混凝土梁挠度试验值与规范计算值吻合较好,最大裂缝宽度的试验值与规范计算值相比偏大。

装配式建筑预制构件与竖向现浇带钢筋衔接施工技术

装配式预制叠合梁和预制墙作为建筑结构的重要组成部分,在与竖向现浇带钢筋衔接施工方法的研究是在建筑行业中非常重要的一项工作。通过预制构件与现浇带衔接节点钢筋的排布设计,符合其结构受力要求的情况下对构件钢筋的局部调整,满足各构件与现浇带钢筋衔接问题,以确保整个结构的安全性和稳定性。

框架结构考虑钢筋腐蚀的地震风险评估方法

为科学评估框架结构考虑钢筋腐蚀的地震风险,研究了钢筋腐蚀及混凝土开裂对框架结构抗倒塌性能的影响,将结构倒塌极限状态对应的结构变形能力均值定义为时间的函数,考虑老化时间对结构倒塌年均失效概率式积分,得到考虑钢筋腐蚀效应的结构地震倒塌概率;提出了考虑结构老化效应的地震风险评估方法,将该方法应用于不同设防烈度的锈蚀RC框架结构,研究了在接近倒塌极限状态下考虑结构老化效应对地震风险的影响。结果表明:6、7、8度设防的框架结构锈蚀50年比未锈蚀结构的倒塌储备系数(CMR)分别小18.7%、31.0%、19.4%;6、7、8度设防的框架结构考虑老化效应50年的年均倒塌超越概率比不考虑老化效应结构的年均倒塌超越概率分别大28.6%、59.8%、32.6%;建议在不同烈度区RC框架结构的地震风险评估中考虑结构老化效应的影响。

碱激发矿渣液相环境中钢筋钝化膜形成及破坏规律

为探寻碱激发矿渣(AAS)液相环境中钢筋钝化膜的形成和破坏机制,本文制备了不同配合比的AAS胶凝材料体系,研究了AAS真实孔溶液pH值在不同激发剂种类、碱当量、水玻璃模数、粉煤灰掺量、养护时间等因素下的经时演变规律,并对模拟孔溶液中钢筋钝化膜的生成时间、组成成分、厚度和钝化膜破坏时的临界氯离子浓度进行了经时追踪检测及分析。结果表明,AAS真实孔溶液的pH值随养护时间的增加而下降,各样品28 d时的pH值均保持在12.8以上。模拟孔溶液中pH值的增加缩短了钢筋钝化膜的形成时间,增加了钝化膜厚度,并提高了其抗氯离子侵蚀能力。AAS真实孔溶液较高的pH值可为钢筋钝化膜的稳定存在提供更有利的液相环境,从而提高钢筋混凝土结构的长期服役性能。

负载下活性粉末混凝土钢筋网加固足尺混凝土柱轴压性能试验研究

为提高负载下钢筋混凝土(RC)柱的轴心抗压性能,使用活性粉末混凝土钢筋网(RPCSM)对负载下的RC足尺柱进行加固,设计制作了7根RC方柱试件,其中1根未加固对比柱、1根端部箍筋加密加固柱、2根RPCSM加固柱、3根端部箍筋加密RPCSM加固柱。考虑加固层厚度、钢筋网配筋率和端部箍筋加密对轴心受压RC柱性能的影响,进行了试验研究并分析了各试件的破坏模式、荷载-变形关系和应变变化规律。结果表明:加固柱的承载力提高了2.81~3.82倍;原混凝土柱与RPCSM加固层界面粘结可靠,共同工作良好;随着钢筋网配筋率的提高以及加固层厚度的增加,端部箍筋加密后整体性的提高,承载力和轴向变形能力提高,但延性有所下降。结合规范和破坏机理,给出了承载力计算公式,以促进该加固技术的推广。

AAR与锈蚀对钢筋-混凝土黏结性能的耦合劣化试验研究

为研究碱骨料反应(Alkali-Aggregate Reaction,AAR)和锈蚀对钢筋-混凝土黏结性能影响的损伤机理,试验制备了一系列不同钢筋直径的混凝土拉拔试件,通过测量混凝土的膨胀量、钢筋锈蚀质量损失以及相应的拉拔试验,评估不同程度损伤对黏结性能的影响。得到了耦合损伤下碱骨料膨胀和钢筋锈蚀对黏结性能影响的量化结果,并阐明了黏结性能的劣化规律。结果表明:短期耦合损伤下,AAR凝胶和锈蚀产物填充混凝土孔隙以提高黏结强度;随着损伤程度加剧,反应产物膨胀应力释放,黏结强度开始下降。长期耦合损伤作用会严重劣化混凝土性能,造成混凝土黏结性能严重劣化。研究结果可为钢筋混凝土工程设计与维护提供参考。

加固后钢筋混凝土十字形柱斜向抗震性能研究

钢筋混凝土十字形柱的斜向抗震性能是影响结构安全性能的重要因素。文章设计了3种新型约束补强方式加固的钢筋混凝土十字形柱试件,在验证有限元建模方法有效性的基础上模拟了斜向低周往复加载,通过分析试件的滞回曲线、骨架曲线、承载力和延性等抗震性能指标研究了试件的斜向抗震性能,并参考相关规范得出了新型约束补强方式十字形柱的压弯承载力计算公式。结果表明:钢筋网格局部加强使试件的斜向峰值位移提高了7.4%~19.4%;柱端嵌贴碳纤维布(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)板条会使试件峰值承载力、延性系数分别提高了约29.2%~34.2%和7.5%~22.9%;柱端嵌贴CFRP板使试件斜向峰值承载力、延性系数分别提高了约99.9%~105.5%和17.4%~24.8%。3种加固方式均可改善钢筋混凝土十字形柱的斜向抗震性能,改善程度由大到小依次为柱端嵌贴CFRP板、柱端嵌贴CFRP板条和钢筋网格局部加强。

常泰长江大桥主航道桥5号桥塔中塔柱钢筋部品装配化施工关键技术

常泰长江大桥主航道桥为主跨1208 m的公铁两用双塔钢桁梁斜拉桥,5号桥塔采用钢-混混合空间钻石型桥塔,高352 m,分为上、中、下塔柱,中塔柱单塔肢为正八边形截面。5号桥塔中塔柱采用“装配化设计、工业化生产、快速化安装”的钢筋部品装配化施工方案。在钢筋厂内,首先采用研发的钢筋片体和钢筋块体柔性制造生产线进行钢筋片体自动化成型和钢筋块体机械化成型;然后将钢筋块体运输至塔下施工平台,通过步履式组拼胎架组拼成钢筋部品;最后采用塔吊将部品整体吊装上塔,通过锥套锁紧钢筋接头进行快速连接。采用钢筋部品装配化施工技术,减少塔上高空作业人数60%~70%,降低了劳动强度和高空作业安全风险,每节段塔上钢筋施工时间缩短至1~1.5 d,提升了钢筋施工效率,塔柱浇筑后钢筋保护层厚度合格率超过97%,保证了工程施工品质。

一种适用于铁路桥的半模块化预制装配钢筋混凝土梁

2017年,桥梁界提出了一种适用于公路桥的半模块化预制装配钢筋混凝土梁,即在预制钢模架和绑扎钢筋构件形成的永久支架上现浇混凝土,形成整体式钢筋混凝土梁,该类型的主梁已经在澳大利亚、新西兰、美国的200多座桥梁中得到了应用。本文介绍一种适用于铁路桥的半模块化预制装配钢筋混凝土梁,该类梁的最大适用跨径为14.2 m,设计使用寿命为100年。铁路半模块化预制装配钢筋混凝土梁横断面如图1所示。

河南省建筑用钢筋产品质量情况分析及建议

本文通过企业调研和风险监测,结合2023年国家监督抽查、地方监督抽查、质量安全委托检验、网络媒体舆情、消费者投诉等渠道收集产品质量状况;从产业政策、生产工艺、企业质量意识和人为因素四个方面进行质量问题分析,从技术帮扶与政策引导、抽查结果处理和专项整治三个方面对提升产品质量提出预期性建议。

高强钢筋混凝土柱小偏心受压性能试验研究

为研究高强钢筋混凝土柱小偏心受压性能,进一步推进高强钢筋在混凝土结构中的应用,针对HTRB630级高强钢筋,考虑配筋率、配箍率、箍筋间距和荷载偏心距等因素的影响,通过6根高强钢筋混凝土方形截面柱的小偏心受压试验,研究了该类构件的破坏过程、破坏形态和变形能力,评估了钢筋的应力及其强度发挥水平。结果表明:受压区HTRB630级钢筋能够达到屈服强度,且塑性变形能够充分发挥;提高配箍率,可提高试件小偏心受压承载力;当配箍率超过1.50%时,对试件承载力提高不多,但在一定程度上能够改善试件的变形能力。考虑箍筋对混凝土的约束作用,参照中国现行规范的计算方法,给出了高强钢筋混凝土柱压弯承载力的计算方法,计算结果与试验值相比吻合较好,可为该类构件的正截面设计和规范修订时提供参考。

钢筋混凝土筒仓结构成本控制探索

本文主要针钢筋混凝土筒仓修建成本高的问题,以兰州(抗震设防烈度7度地区)某电厂直径8m石灰石筒仓为例,运用软件盈建科(YJK)对钢筋混凝土筒仓的结构体系、受力特点以及工程量3个方面进行建模,并深入研究和探索。最终得出采用带支撑柱支承式钢筋混凝土筒仓的结构成本更低,并为这种结构形式提供了理论依据和实践指导,以期给类似工程提供参考。

一般大气环境下钢筋锈蚀深度的RBF神经网络预测模型研究

钢筋锈蚀深度预测是评估在役RC结构服役性能的基础。为建立一般大气环境RC构件中钢筋锈蚀深度预测模型,通过收集实测数据,分析影响钢筋锈蚀深度的主要参数及其影响规律,继而基于实测数据建立数值模型和RBF神经网络预测模型,并进行参数敏感性分析。研究结果表明:与数值模型相比,RBF神经网络对钢筋锈蚀深度预测效率与精度更高,能够有效映射各影响参数与钢筋锈蚀深度之间复杂的非线性关系。参数敏感性分析结果显示,钢筋混凝土表面锈胀裂缝宽度对钢筋锈蚀深度影响最大,钢筋直径、保护层厚度与钢筋直径之比和混凝土抗压强度等其他因素影响次之。所得模型可用于工程检测中钢筋锈蚀程度预测与RC构筑物剩余服役寿命评估。

拼接成型UHPC免拆模板钢筋混凝土柱的抗震性能

为研究超高性能混凝土(UHPC)免拆模板钢筋混凝土(URC)柱的抗震性能,选取UHPC免拆模板拼接方式和表面处理方式为试验设计参数,制作并完成了9个URC柱和1个钢筋混凝土(RC)柱的拟静力加载试验。模板拼接方式为螺栓加角钢连接、螺栓连接和环氧树脂砂浆连接;表面处理方式为光面处理、气泡膜印花处理和设肋处理,通过拟静力试验研究了模板拼接方式及表面处理方式对该类柱抗震性能的影响。此外,基于平截面假定,提出了URC柱的正截面偏压承载力计算式。结果表明:峰值荷载前,UHPC模板与核心混凝土黏结面无明显破坏,URC柱表现出良好的整体性,尤其是采用螺栓加角钢连接的URC柱,即使加载至极限位移时,也没有发生界面黏结失效破坏;与普通RC柱相比,URC柱的承载力提高了6.4%~43.3%,延性提高了11.4%~48.7%,耗能能力提高了27.7%~85.3%;三种连接方式中,采用螺栓加角钢连接的URC柱承载力最高,连接最可靠。最后,基于平截面假定提出的公式计算值与试验值吻合较好,可为工程应用提供参考。

大规格高强功能性钢筋机械连接接头力学性能研究

利用不锈钢棒材和40Cr合金钢制作套筒,根据相关标准进行套筒参数设计,分别用于Φ40 mm高强不锈钢钢筋和Φ36~Φ50 mm高强抗震钢筋机械连接。通过单向拉伸试验、高应力反复拉压试验和大变形反复拉压试验测试钢筋机械连接件的强度和变形能力,根据试验结果分析钢筋机械连接件在服役过程中遭受风载、弱震和强震后的性能变化。试验结果表明:Φ40 mm高强不锈钢钢筋机械连接件和Φ36~Φ50 mm高强抗震钢筋机械连接件都能达到JGJ 107-2016标准中的I级接头要求。

工业化时代的钢筋连接

深中通道这个百年大计的国家重点工程,是继港珠澳大桥之后的又一个世界级跨海集群工程,建设规模宏大,工况复杂,技术难度大。项目包括主跨1666米的伶仃洋大桥与主跨580米的中山大桥,主桥索塔均为钢筋混凝土结构,采用群桩基础,桩基设计长度达105米。该项目钢筋连接施工难度较大,为此,项目组应用了锥套锁紧钢筋连接新技术解决目前施工及质量难题,并提出了相应的《公路桥梁锥套锁紧钢筋接头技术指南》,大幅减少了桥梁中高空作业次数,降低了施工安全风险,加快了施工速度并极大提高了钢筋连接质量。