箱梁桥沥青摊铺温度实测及其顶板横向效应分析

高温沥青摊铺作为沥青混凝土桥面施工的一个环节,会对混凝土箱梁顶板的横向受力产生不利影响。该文首先提出沥青摊铺时的温度梯度分布模式,然后结合某桥沥青摊铺时的温度实测数据,得到顶板表面在接触传导后的当量温度值,并利用实体有限元进行了混凝土箱梁顶板的横向应力分析。结果表明:沥青摊铺会在箱梁顶板产生较大的横向拉应力,增设调平层能有效减少混凝土箱梁顶板在沥青摊铺时的温度效应,有利于防止箱梁顶板的纵向开裂。

组合抗推体系的实例分析及研究

采用变形协调理论，结合实例计算出组合抗推体系中阻滑板的水平抗推刚度，对其几个影响因素进行了分析研究，并对阻滑板的施工提出几点注意事项。

箱梁合龙段横向预应力效应分析研究

悬臂法施工中,箱梁合龙段由于受到相邻块段的约束作用,箱梁顶板横向预应力的施加效果远远小于设计值,可能会导致合龙段顶板出现纵向裂缝。针对这一现象,基于理论分析与数值模拟方法,分析不同工况下相邻节段约束对合龙段及张拉区边界面顶板受力的影响,并提出改善合龙段横向预应力施加效果的相关措施。

系杆拱桥吊杆更换数值模拟与方案优化

以某下承式钢管混凝土系杆拱桥为工程背景,首先创建了全桥的有限元三维模型,计算了实际待更换吊杆损伤对结构性能的影响。其次,确定了吊杆更换方案和吊杆张拉步长,基于临时吊杆法,详细模拟了吊杆更换的整个过程,分析了在此过程中系杆和拱肋位置吊点的位移变化及吊杆索力变化。最后,将等步长与不等步长两类更换旧吊杆的施工方式进行了对比研究。研究结果表明:吊杆失效对失效位置处桥梁的节点位移,内力和弯矩值都有较为显著影响。设计合理的吊杆更换方案和选择适当的张拉步长能使更换过程高效稳定地进行。采用等步长与不等步长更换都能使吊杆更换平稳地进行,不等步长方案相对更为安全。

空心板梁桥面加高后的试验研究

依托某公路改造工程,对原空心板梁桥抬高后的桥面进行了荷载试验及分析研究.该桥在凿除原桥面铺装后,进行拉毛处理,然后浇筑新桥面混凝土,新增高度约35 cm,设计按叠合梁考虑,但通过现场试验及理论分析比较,该结构应按组合梁进行计算,按叠合梁设计偏于保守.

光纤光栅传感器用于竖向预应力监测试验研究

文章根据光纤传感器的基本原理,阐述选用两根竖向预应力粗钢筋,分别在其表面粘贴片式光纤光栅传感器和裸光纤光栅传感器,同时用普通电测系统监测预应力筋中的张拉应力进行试验。试验发现,这两种光纤光栅传感器波长移动量同应力应变具有良好的线性关系,可应用于工程实际。

SS-1型固化剂稳定粉土路用性能试验研究

针对江苏临海高等级公路粉土路基的难压实、强度低、易冲刷等病害问题,选择以水泥为固化主剂,并结合几种外添加剂,确定了SS-1型固化剂的基本组成及最佳配比。通过无侧限抗压强度、水稳性试验、线性收缩试验、CBR试验和回弹模量试验,研究了SS-1型固化剂处理粉土路基的路用性能,结果表明,SS-1型固化剂固化粉土试件的收缩性明显小于石灰和石灰+水泥的收缩性,其回弹模量明显高于石灰固化粉土和石灰+水泥固化粉土,且其固化粉土的CBR值较大,均满足高等级公路路基填料的强度要求。试验成果为SS-1型固化剂稳定不良粉土路基的工程设计及现场施工提供试验依据。

滨海高湿环境沥青混合料优化设计研究

为解决江苏滨海高等级公路在含盐高湿环境下沥青路面易出现松散、坑槽等病害问题,提出了将间接拉伸强度指标(IDT)引入混合料沥青用量设计。结果表明:含盐高湿环境地区,在马歇尔设计法的基础上,采用IDT强度代替稳定度和流值确定沥青混合料的最佳沥青用量的设计方法是可行的。肯塔堡飞散试验、浸水肯塔堡飞散试验、冻融劈裂试验和浸水汉堡车辙试验发现,基于IDT强度设计的沥青混合料的粘结性能、水稳性能、耐久性能均优于马歇尔设计的混合料,验证了基于IDT强度沥青用量设计方法的可靠性。

基于机器视觉的路面裂缝病害多目标识别研究

为了建立一种基于深度学习卷积神经网络的多目标路面裂缝检测模型,实现对路面裂缝的精确识别、分割与统计,采用卷积神经网络Mask R-CNN为主干框架,融入ResNet模型与特征金字塔网络(FPN)提高对病害特征提取的精度,建立了针对裂缝病害识别的基础网络体系;考虑裂缝病害图像特征,采用随机梯度下降算法与冲量算法优化损失函数以提高对裂缝像素的分类性能,通过在主干网络设定目标区域检测范围并利用掩码实现了裂缝病害的像素级识别与分割;标记大量的路面裂缝图像形成训练数据库,分析了路面裂缝的多目标识别模型有效性。结果表明:损失函数中的权重参数取0.3时,识别模型具备较好的识别精度;通过数据增强可以将有限训练集进行有效扩充,极大提高识别模型的泛化能力与鲁棒性,经过训练后的模型能够正确识别98.9%的裂缝对象与93.6%的裂缝类像素;通过将模型对裂缝病害的识别、分类精度与传统深度学习模型、边缘检测算法相比较,在细微裂缝的识别与非裂缝构造的过滤方面具有显著优势。用Mask R-CNN的主干网络进行ResNet模型与FPN扩展能够有效保留裂缝病害的纹理与轮廓细节信息,实现复杂背景下裂缝病害的有效识别。

三向预应力混凝土箱梁桥拓宽改造箱梁翼缘板连接结构研究

为解决三向预应力混凝土连续箱梁桥拓宽时的拼接难题,提出一种适用于箱梁翼缘板横向拼接的嵌入式钢板连接结构,以京沪高速公路盐河大桥为背景进行研究。采用MIDAS FEA软件建立全桥有限元模型,分析该结构在混凝土收缩徐变差、基础沉降差、车道荷载作用下的结构响应、横向传力机理,并对若干影响参数进行敏感性分析。结果表明:该连接结构能够形成横向传力通道,有效吸收新、旧桥间发生的纵向变形差异作用,满足横向拼接需要,结构可行;嵌入式钢板通过区域应力状态的连续改变完成了内力横向传递;嵌入式钢板厚度、布置间距、拼接缝宽度对钢板的应力影响明显,而钢板宽度对其影响相对较小。

结构损伤对系杆拱桥结构性能的影响研究

为了研究系杆拱桥在关键构件损伤后的安全性能和内力重分布规律,以某钢管混凝土系杆拱桥为背景,采用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,设置吊杆损伤、吊杆失效和拱肋损伤不同工况,对比分析该桥在损伤状态和完好状态下的结构性能,分析损伤状态对其动力特性、稳定性、结构位移和内力的影响。结果表明:吊杆损伤、失效和拱肋损伤会使桥梁整体刚度降低、自振频率减小,但对振型基本没有影响;吊杆损伤、失效和拱肋损伤会导致桥梁稳定性降低,但降低幅度较小,对失稳形式没有影响;吊杆损伤会引起桥面竖向位移和吊杆应力增加,但对拱肋弯矩影响不大;吊杆失效会对其相邻部位产生显著影响,使结构发生显著的内力重分布;拱肋损伤对桥面竖向位移和吊杆应力影响很小,对拱肋弯矩影响较大。

典型病害对中小跨径钢箱梁的影响研究

为研究常见腐蚀病害和施工缺陷对中小跨径钢箱梁受力性能和疲劳寿命的影响,建立了某中小跨径钢箱梁均匀腐蚀、点蚀、焊缝对接错位和脱焊的有限元分析模型。结果表明:由于均匀腐蚀钢箱梁构件厚度减小,钢箱梁的应力略微增加,但钢箱梁结构的整体受力和疲劳寿命无明显变化;点蚀、对接错位及脱焊均导致钢箱梁内产生明显的应力集中,导致钢箱梁内的应力显著升高及其疲劳寿命的大幅降低,但由于后3种病害影响区域较小,三者对结构整体受力影响较小。

一种特征融合的视频事故快速检测方法

交通事故快速检测对于提升交通事故应急管理水平具有重要的现实意义。目前主流的视频事故检测算法较难同时满足高精度和低算力的要求,一定程度上制约了该技术的工程应用。针对存在的问题,本文提出了一种新的基于特征融合的视频事故快速检测方法,以期在有限算力成本下同时获得较高的检测精度和较快的检测速度。模型将特征融合通过两个步骤实现:首先,提出了一种事故注意力模块,并将其嵌入至残差网络(ResNet50)中以从复杂交通场景中筛选事故相关的外观特征;之后,将该外观特征输入到卷积长短时间记忆网络(Conv-LSTM)中,实现外观特征的微调与运动特征的提取。训练后的模型在视频测试集上的精度达到88.89%,检测速度达到FPS>30。事故注意力模块的引入提高了模型的外观特征筛选能力,而Conv-LSTM相比一般LSTM模型在提取运动特征时可以更好地保留外观特征,相比传统基于运动特征的检测方法,该模型可以获得更高的精度。相比典型特征融合模型(如C3D),模型显著降低了计算复杂度,在检测速度上更快。研究结果表明,本文提出的事故检测模型可以在有限算力下较好地取得事故检测精度和速度的平衡,有望实现推广应用。

GFRP桁架桥结构设计标准及方法分析

本文结合国内最大玻璃纤维增强复合材料(GFRP)桁架桥——高良涧工作桥项目实施过程,对其设计标准、方法和过程进行总结。设计标准参考国内外复合材料桥梁设计标准及本项目实际需求;设计方法既需考虑复合材料力学特性又需满足桥梁设计规范的要求;桁架桥节点是本项目设计关键,对内衬增强节点构造受力分析进行优化分析。

新型超短栓钉连接件试验及有限元分析研究

为满足钢-超薄UHPC轻型组合桥面的工程需要,提出了一种新型超短栓钉抗剪连接件,并且通过静力推出试验,得到了超短栓钉的抗剪承载力和荷载-滑移曲线。试验结果表明:试件的破坏模式为超短栓钉钉杆剪断,超短栓钉具有很高的承载能力,抗剪承载力平均值高达82.5 kN。通过有限元软件,研究了栓钉直径、UHPC强度等参数对超短栓钉抗剪性能的影响,分析结果显示:不同参数试件的荷载-滑移曲线具有相似的形状特征,且栓钉直径对超短栓钉的抗剪承载力影响显著,而提高UHPC强度可以增大抗剪承载力,但提升幅度有限。

钢结构桥梁推广应用总承包模式分析

本文结合现行公路及建筑行业总承包管理办法,对钢结构桥梁采用总承包模式的可行性、组织架构、运用流程进行分析。

高良涧GFRP桁架桥结构设计分析

文章基于国内外相关设计规范及要求,结合国内最大GFRP复合材料桁架桥项目实施过程,对其分析计算进行总结,希望推进此类桥梁进一步应用。

某中小跨径钢箱梁加固设计关键技术研究

近年来,中小跨径钢箱梁桥广泛应用于我国等级公路、立交桥、匝道桥和城市高架桥,然而一方面钢箱梁在制作、安装及后期使用过程中易出现涂层损伤、钢材腐蚀和疲劳开裂等现象,严重影响桥梁的使用寿命,为保障桥梁安全常常需要进行加固;另一方面中小跨径钢箱梁多不设有专门的检修人孔,加固过程中必然涉及到检修人孔开孔问题,增加了此类桥梁的加固难度。本文以沪宁高速镇江段某中小跨径钢箱梁加固设计方案为例,解决了U肋缺陷修复、钢箱梁新增检修孔开孔方案等关键问题,可供类似工程参考。

基于MEMS倾角仪的桥梁挠度监测动态及长期性能研究

为了分析基于MEMS倾角仪的桥梁挠度监测技术的可靠度及稳定性,该文从算法优化、长期温度影响、瞬时振动影响等多方面着手进行了研究。提出了一种多方案融合的修正样条插值方案,在典型工况下,算法引起的误差小于0.1 mm;其次,通过对MEMS倾角仪的温度敏感性能研究,提出了倾角温漂修正方法;此外,通过对不同车速车辆过桥时的倾角时域、频域空间的研究,提出了采用带通滤波算法对倾角数据进行预处理,可以得到桥梁的准动态挠度;最终,经过实桥的应用及测试,验证了这一挠度监测方案在数据动态采集以及长期性能监测方面的可靠性。

拓宽工程中既有桥梁加固方案的多指标模糊综合评估

选取需要拓宽的203座混凝土梁桥作为研究样本,对样本中的既有桥梁进行承载力验算,剔除承载力良好的桥梁样本;从全寿命周期角度提出8个评价指标,结合模糊数学理论建立综合评价指标体系;以10 m跨径的空心板梁桥为例,分别对常见加固方法进行综合评价,从而得到最适用的加固方法.评估分析表明:样本中部分既有桥梁无法满足现行荷载标准的抗弯承载力要求和剪承载力要求,需要进行加固;空心板梁与组合箱梁的承载力退化状况较为一致,靠近拼宽处横向分布系数拓宽前后有较大变化,而跨径大小对横向分布系数的变化率几乎没有影响;建立的二级模糊综合评价体系能够合理评估既有桥梁的加固效果,可为实际工程提供最优的加固方案.