公路工程试验检测技术在路面损坏评估中的应用研究

在日常的公路使用及其维护中,路面损坏评估无疑是一个核心的环节,对公路的使用寿命、安全性以及行车舒适度等因素的影响至关重要。本文首先概述了公路工程试验检测技术的发展,以及其分类特点和所用设备工具,分析了路面损坏的类型及原因,并对比分析各种评估方法的优缺点,挖掘出路面损坏评估中的问题与挑战。深入研究了公路工程试验检测技术在路面损坏评估中的具体应用,包括在损坏识别、评估预测以及修复过程中的应用,以期通过技术手段达到更加准确、有效的评估,为治理和预防公路路面损坏提供有效的支持。

生态等值分析法在草地资源损坏评估中的应用

生态等值分析法(简称HEA法)作为一种对自然资源损坏后做出准确损失效果评估,从而制定恢复实施方案的方法,其特点是原理清晰、参数较少、简单易用、实施便捷,所以在国外应用的领域比较广泛,也得到科学研究领域和社会法制界的认同,但目前在我国应用的较少。文章首先介绍了生态等值分析的概念和基本原理及组成部分,其次对该方法的相关因素进行了梳理和总结,然后以案例的方式分别从开始恢复时间、完成恢复时间和最大恢复服务水平三个角度的数据调整对该方法做了初步的探索应用,最后从实施、技术、经济三个方面对该方法在我国能否实际应用进行了讨论。结果表明,由于在技术条件、产权环境、经济背景等方面国内与国外存在一定的差异,所以HEA法在我国的确认和应用还需要一个探索的过程,并会随着生态补偿问题研究的深入而显得更加迫切。

基于典型裂纹的沥青路面视觉评估方法研究

针对现有沥青路面裂纹检测方法存在细小裂纹漏检、复杂裂纹检测精度低、自动化损坏评估准确度低等问题,提出了一种基于典型裂纹的沥青路面损坏视觉评估方法。首先,利用基于改进特征金字塔的ResNet网络对裂纹进行像素级检测;其次,提取裂纹骨架信息,计算裂纹特征并判断裂纹类别;最后,根据裂纹特征评估对应的损坏程度,结合裂纹类别和损坏程度,自动加权计算路面损坏状况指数。试验结果表明,采用本文方法检测沥青路面典型裂纹的准确率可达95.3%,而路面损坏评估相对误差仅1.6%。本算法能有效检测沥青路面典型裂纹,可为沥青路面自动化评估水平的提升提供参考。

在预应力混凝土桥梁上使用模态数据进行损坏识别

对一座预应力混凝土高速公路桥梁实施了递进破坏,开展了大型试验,以研究基于模态参数的若干种损伤检测、定位和量化方法的敏感性。为了研究模态参数的质量,使用若干种唯输出识别方法分析了某一损坏步骤的数据集。虽然桥梁已经严重开裂,但是固有频率和模态振型仅发生了微小变化。不过,模态振型的相对变化要比固有频率的大一些。基于模态振型变化开发了一种新颖的损坏识别指标-模态振型区域指数,我们发现这一指数是最敏感的损坏检测方法。通过柔度矩阵变化进行损坏检测或定位比单独使用固有频率或模态振型的效果更好。使用了直接刚度验算法和基于敏感性的模型更新方法,两种方法都显示,损坏定位和量化上存在很大的模糊性,即使在破坏程度达到最高时也是这样。对本研究获得的信息进行综合评估,结果显示,由于预应力混凝土裂缝闭合后刚度几乎完全恢复,以及环境参数对模态数据的影响,几乎不可能对预应力混凝土桥梁进行早期损坏识别。

铁路框架桥火灾后的试验研究与损伤评估

文章以哈尔滨市内一座铁路框架桥事故为研究对象,介绍了烧损桥梁的混凝土抗压强度试验、碳化深度检测、钢筋拉伸试验、静动载试验等各项研究内容。根据各类试验结果,判断出桥梁结构碳化等级和混凝土损坏等级,综合评估确定烧损桥梁可修复使用,最后提出了修复建议。文章可为同类型发生火灾桥梁的检测加固提供参考。

隧道施工引起建筑物变形预测的刚度修正法

城市深基坑开挖或地铁隧道掘进会引起附近建筑物或其他结构的变形。长期以来对由于地层位移引起的建筑物变形的预测方法的研究还比较少,由于考虑结构刚度作用的复杂性,除了数值分析方法以外,一般在工程实践中均忽略了结构刚度对其变形的影响作用,因此结构变形预测结果大大偏于保守。在理论分析的基础上,通过机理研究和实测数据的分析,提出了体型简单、结构刚度均一的多层建筑物沉降的高斯分布模型与结构刚度影响机理;基于实测资料给出了系数K和结构剪切刚度经验关系,建立了一个考虑建筑物结构刚度的建筑物沉降曲线的预测方法–刚度修正法,是基本反映了隧道–土–结构相互作用效果的一种工程实用方法。通过北京地区的工程实测资料验证了本方法的有效性。

IGBT失效能量传导及能量冲击影响研究

IGBT作为功率开关器件,具有载流密度大、饱和压降低等许多优点,广泛应用于各类电力工程领域,但其也是功率变流器系统最主要的失效部分。当IGBT模块发生短路时,短路电流急剧增大,使得IGBT芯片发热剧烈,当短路能量足够高时,将会引发芯片失效,从而产生大量高温高压的爆生气体。爆生气体经过初始膨胀后将以冲击波能和气体能的形式作用于管壳,当模块管壳无法束缚失效能量时,将会造成模块管壳炸损。如何评估失效能量冲击,文章提出了5种评估方法,即管壳损坏程度评估法、高速摄影法、冲击传感器测量法、电参数测试法、电容能量释放法。通过试验验证发现,管壳损坏程度评估法较为有效,可以使短路能量对管壳的影响变成一个可以定量计算的问题,从而指导管壳结构优化、评价管壳材料强度、限制失效能量对其他子系统的次生伤害。

地层位移引起建筑物变形特性分析

城市深基坑开挖或地铁隧道掘进会引起附近建筑物或其他结构的变形,对建筑物变形特性的研究对于建立符合实际的变形预测方法和变形风险预估体系有着至关重要的实际意义。长期以来对由于地层位移引起的建筑物变形特点的研究尚比较少,特别是在岩土工程的相关研究范畴。在理论分析的基础上,提出一个判定建筑物变形特性(弯曲或剪切)的方法,并提出"弯曲变形率"指标以量化判定结构物变形特性。通过对伦敦地区两栋建筑物实际变形数据的研究,发现建筑物基本以剪切变形为主。在后续的分析中,进一步说明在一般情况下由于开挖引起邻近多层或高层建筑物的结构变形均以剪切变形为主,这与一般在分析和计算中假定结构主要以弯曲为主不同。基于此,认为结构的剪切刚度是其变形的主要控制因素,而非弯曲刚度。最后基于建筑物实测变形数据反算得到实际建筑物的结构刚度比E/G,由此获得对建筑物的实际变形特性更加深入的认识。

激光驱动微小碎片技术可行性研究

介绍了激光驱动微小碎片技术的可行性试验研究。对四种粘膜方法进行了比较 ,在真空中测出了铝飞片的速度 ,并对两种防护材料进行了损伤评估试验。试验结果说明 :在地面建立一套完整激光驱动微小碎片模拟装置是必要的 。

密集建筑物下压煤开采及影响分析

通过对山东某矿地表密集建筑物压煤区开采条件及建筑物抗变形能力分析,提出了多个密集建筑物下压煤开采方案,采用概率积分法对开采方案进行了地表移动变形预计,并对建筑物损害程度进行了评估,通过综合对比分析,确定条带开采方案既能够满足地表变形要求,又能够有效保护地面建筑物安全,且经济、生态效益最优。

Damage Assessment for Buried Structures Against Internal Blast Load

The soil-structure interaction (SSI) decoupling is applied to simplify buried structure against internal blast load as spring effect. Shear failure, bending failure and combined failure modes are considered based on five transverse velocity profiles for the rigid-plastic structural element. The critical equations for shear and bending failure are derived respectively. Pressureimpulse diagrams are accordingly developed to assess damage of the buried structures against internal blast load. Comparison is done to show influences of soil-structure interaction and shear-to-bending strength ratio of a structural element. A case study is conducted to show the application of damage assessment to a reinforced concrete beam element of buried structure.