基于MOGA遗传算法的摩擦型高强螺栓设计参数优化研究

针对M20摩擦型高强螺栓连接最优力学性能问题,进行了多参数多目标的优化设计研究。首先建立并验证了摩擦型高强螺栓连接性能的数值分析方法,然后采用最优拉丁超立方体试验设计方法设计了试验样本,并采用灵敏度分析法确定了影响高强螺栓连接性能的主要设计参数,最后基于MOGA遗传算法计算分析了螺栓性能充分发挥的设计参数取值。研究表明,M20摩擦型高强螺栓抗滑承载力、预紧力、中板应力及摩擦应力4大力学性能主要受盖板厚度、中板厚度、孔径及螺帽直径4个设计参数的影响。MOGA遗传算法多参数多目标计算分析表明,当盖板厚度为9 mm、中板厚度为17 mm、螺栓孔径为26 mm及螺帽直径为38 mm时,M20摩擦型高强螺栓各项力学性能指标最为均衡稳定。研究思路和方法可供进一步细化摩擦型高强螺栓规范的相关规定参考。

斜拉索检测机器人的智能表观检测研究

为解决斜拉索检测日益繁重的工作任务,提高检测效率,结合斜拉索检测机器人与智能检测技术对斜拉索的外表进行检测。通过机器人在斜拉索上攀爬收集表面图像,将图像输入到卷积神经网络中进行缺陷识别,以确定缺陷的区域和位置。该项技术已成功应用于广东番禺大桥斜拉索的缺陷检测,结果证实:1)机器人能够灵活地采集到完整的斜拉索外表图像,基于智能算法的图像识别过程能够准确分辨出斜拉索不同的缺陷状态;2)识别正确率超过99%,且检测效率比传统方法提高300%,可以显著解决当前斜拉索检测的难题。

独柱墩连续弯桥抗倾覆性能研究

近年来,因车辆超载和偏载导致独柱墩连续弯桥垮塌事故频发,针对该类问题,对既有独柱墩桥进行安全评估与加固成为研究热点。以某城市立交匝道桥为例,采用Midas Civil有限元软件,对独柱墩连续弯桥抗倾覆稳定性进行验算分析,并结合桥梁结构特点,提出桥梁抗倾覆能力加固措施,以提高独柱墩弯桥的抗倾覆稳定性能,确保桥梁运营安全。

2205双相不锈钢焊缝的超声检测应用

双相不锈钢2205在超低温或高温的环境下也能够保证材料足够的韧性与强度,满足管道、海工桥梁等特殊场合条件下的安全使用,但其材料晶粒粗大,采用超声波检测内部质量时存在散射和声速指向性差的问题,影响检测结果评判。为解决上述问题,提出脉冲反射式超声波采用双晶纵波斜探头和自制对比试块调校进行检测。结果表明:1)双相不锈钢2205材料粗晶粒和各向异性导致信噪比下降,波束指向性差;2)双晶纵波斜探头最高反射声压在探头焦距标称值的1/2位置,以最高反射声压两端降低6 d B作为有效检测区域;3)利用双晶纵波斜探头及自制对比试块进行检测,通过射线与碳刨2种方法进行对比分析,超声波检测误差不超过3 mm,此方法是可行的。

三维激光扫描在桥梁检测中的应用

由于各种原因,一些现有的桥梁存在图纸丢失的情况。在桥梁的检测过程中,需要对桥梁的构件尺寸进行恢复。而对于悬索桥、斜拉桥、拱桥等特殊桥梁,传统的测量方法需要耗费大量人力物力,三维激光扫描逐渐成为主要的测量手段。通过三维激光扫描仪器采集点云,再通过数据处理软件对点云进行分析处理,可以在软件里测量桥梁构件的尺寸;通过对比不同时期采集的数据,还可以对桥梁进行变形监测。

应力吸收层SBS改性沥青与橡胶改性沥青对比研究

反射裂缝的产生和发展是老旧混凝土路面加铺改造过程中的常见病害之一,工程上可采用增设高黏结应力吸收层的方式以阻断反射裂缝的传递路径,同时还能控制水分渗透,降低水损风险。基于此,为了对比不同改性沥青用于高黏结应力吸收层的性能差异,分析橡胶改性沥青和SBS改性沥青的抗拉拔性能、抗剪切性能及抗疲劳性能,明确用于既有水泥混凝土路面增设高黏结应力吸收层的最优改性沥青类型及配套的洒布方式,以供同行参考。