检索结果-内蒙古大学图书馆

地震工程与工程振动 2023年第1期43卷 43-54页

作者：周云李自强胡健鑫郝官旺朱正荣工程结构损伤诊断湖南省重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 长沙市建设工程质量安全监督站湖南长沙410016

传统桥梁动态称重系统(Bridge weigh-in-motion,BWIM)存在硬件成本高昂、安装操作危险等弊端,利用车桥耦合系统中桥梁结构动态响应数据反演车辆荷载信息的非接触式桥梁动态称重(Contactless bridge weigh-in-motion,CBWIM)正在快速发展... 详细信息

传统桥梁动态称重系统(Bridge weigh-in-motion,BWIM)存在硬件成本高昂、安装操作危险等弊端,利用车桥耦合系统中桥梁结构动态响应数据反演车辆荷载信息的非接触式桥梁动态称重(Contactless bridge weigh-in-motion,CBWIM)正在快速发展。文中提出了基于贝叶斯理论的桥梁动态称重方法,已知桥梁影响线后验分布和桥梁动态响应数据,将随机生成的影响线矩阵和桥梁动态响应观测值代入文中提出的基于贝叶斯理论的桥梁动态称重模型,得到轴重参数后验样本,并进行统计分析,以轴重后验分布的最大后验估计值作为轴重的识别结果。通过数值模拟和试验验证了所提方法的有效性与可行性,研究表明:影响线后验分布范围越集中,轴重识别精度越高。车辆总重识别结果受车速影响较小,而轴重识别精度受车速影响明显。

关键词：结构健康监测桥梁影响线贝叶斯理论桥梁动态称重车桥耦合

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基于无人机倾斜摄影技术的桥梁有限元逆向建模方法研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2023年第9期50卷 13-23页

作者：周云刘鹏郝官旺朱正荣潘恒李剑工程结构损伤诊断湖南省重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 长沙市建设工程质量安全监督站湖南长沙410016 中建三局第一建设工程有限责任公司湖北武汉430020

针对桥梁图纸缺乏或缺失,桥梁抗震分析中存在大量结构建模工作而其效率低下等问题,提出了一种基于无人机倾斜摄影技术的桥梁有限元逆向建模技术.首先参数化桥梁有限元建模过程,再引入基于运动恢复结构和多视图立体匹配算法的倾斜摄影技... 详细信息

针对桥梁图纸缺乏或缺失,桥梁抗震分析中存在大量结构建模工作而其效率低下等问题,提出了一种基于无人机倾斜摄影技术的桥梁有限元逆向建模技术.首先参数化桥梁有限元建模过程,再引入基于运动恢复结构和多视图立体匹配算法的倾斜摄影技术,结合无人机多视角序列影像构建目标桥梁三维实景模型,引入非均匀有理B样条算法提取桥梁复杂结构曲面,获取桥梁几何数据.通过大数据信息和桥梁设计规范、设计标准图集、现场实测等调查方法获取无人机无法观测得到的桥梁内部结构参数,实现通过视觉外观、大数据信息和专家先验信息重建桥梁有限元模型.对长沙市巴溪洲大桥建立三维实景模型,验证模型误差低于2%;利用大数据信息和专家先验信息获取桥梁内部参数,基于实景模型重建目标桥梁有限元模型,验证有限元模型模态频率误差低于2%,静载挠度校验系数为0.57~0.79.研究结果表明:利用无人机倾斜摄影技术逆向建立的桥梁有限元模型可靠且精度较高,在桥梁健康监测和区域抗震分析领域具有较高的科学研究和工程实用价值.

关键词：桥梁工程有限元模型倾斜摄影逆向建模无人机

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考虑渗流效应的深埋海底隧道围岩与衬砌结构应力场研究

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力学学报 2022年第5期54卷 1322-1330页

作者：金波胡明方棋洪湖南大学土木工程学院工程结构损伤诊断湖南省重点实验室长沙410082 湖南湖大建设监理有限公司长沙410082 湖南大学机械与运载工程学院长沙410082

深埋海底隧道经常处于高水压工况,地下水渗流对隧道围岩及衬砌结构安全性有较大影响.本文提出了一种含衬砌深埋海底隧道力学模型,研究了海底隧道服役阶段地下水渗流对围岩及衬砌结构稳定性的影响机理.应用保角映射方法将包含海水与围岩... 详细信息

深埋海底隧道经常处于高水压工况,地下水渗流对隧道围岩及衬砌结构安全性有较大影响.本文提出了一种含衬砌深埋海底隧道力学模型,研究了海底隧道服役阶段地下水渗流对围岩及衬砌结构稳定性的影响机理.应用保角映射方法将包含海水与围岩弹性区的半无限域映射成圆环域,根据渗流边界条件建立了各界面间极坐标下的渗流方程,得到了海底隧道渗流场解析解.将渗流场以体积力形式作用到应力场中,根据应力边界条件建立了应力平衡方程,基于考虑中间主应力影响的Drucker-Prager(D-P)准则,得到了渗流效应影响下围岩与衬砌结构的弹塑性解析解.以深圳妈湾跨海通道工程为例,将解析解与有限元数值解进行了对比,验证了本文理论解的准确性,研究了渗流效应对隧道围岩与衬砌结构应力场的影响规律.最后,分析了海水深度与内水水头对塑性区半径的影响.研究结果表明:渗流效应对围岩与衬砌结构中的环向应力影响显著,径向应力随ρ增大呈非线性增长;随着海水加深,隧道承受水压不断加大,围岩塑性区范围显著增大;增加内水水头可以有效限制围岩塑性区发展,初始阶段限制效果明显,后续增加内水水头限制效果逐渐减弱.

关键词：深埋海底隧道渗流效应保角映射 Drucker-Prager准则弹塑性解析解

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车致疲劳损伤对钢-混凝土组合梁桥极限承载力可靠度的影响

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中国公路学报 2021年第4期34卷 71-79页

作者：邓露褚鸿鹄王维徐军湖南大学工程结构损伤诊断湖南省重点实验室湖南长沙410082 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

钢-混凝土组合梁桥因其发挥了2种材料各自的优势,被广泛应用于中小跨径的桥梁结构中,而极限承载能力是评判其安全与否最直观的指标之一。为了对现役钢-混凝土组合梁桥的极限承载力进行更为准确的评估,提出一种确定钢主梁极限承载能力可... 详细信息

钢-混凝土组合梁桥因其发挥了2种材料各自的优势,被广泛应用于中小跨径的桥梁结构中,而极限承载能力是评判其安全与否最直观的指标之一。为了对现役钢-混凝土组合梁桥的极限承载力进行更为准确的评估,提出一种确定钢主梁极限承载能力可靠度的新方法,该方法能考虑车辆荷载引起的疲劳累积损伤对钢主梁极限承载力的影响。首先建立了三维车桥耦合振动模型,并采用美国AASHTO桥梁设计规范中的Ⅰ形简支钢-混凝土组合梁桥、强度设计车辆荷载模型和疲劳设计车辆荷载模型作为算例进行分析。然后,基于建立的车桥耦合振动程序、S-N曲线和雨流计数法,获得不同桥面状态下强度设计车以不同车速过桥时产生的动力冲击系数和疲劳设计车以不同车速过桥时产生的疲劳损伤累积和最大应力,并根据卡方检验对在不同桥面状态和不同车速下获得的这3个参数的分布类型进行检验。最后,基于剩余强度理论,利用AASHTO规范中规定的桥梁承载力设计方程,建立能考虑桥梁全寿命周期内桥面处于不同状态时车辆过桥产生的累积疲劳损伤对钢主梁极限承载能力折减的极限状态方程,并以此对钢主梁极限承载力的可靠指标进行研究,获得其与疲劳设计车日均通行量的关系。研究结果表明:桥梁极限承载力可靠度会随着疲劳设计车日通行量的增大而降低;钢主梁疲劳累积损伤对其极限承载力折减具有重要影响。提出的方法为准确评估在役桥梁的极限承载能力提供了更为有效的途径。

关键词：桥梁工程极限承载能力可靠度分析钢梁桥桥面不平整度疲劳损伤

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考虑土与结构相互作用的钢筋混凝土框架子结构抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2021年第5期42卷 72-81页

作者：张望喜刘睿谢宏涛易伟建湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 湖南大学工程结构损伤诊断湖南省重点实验室湖南长沙410082

独立基础-钢筋混凝土框架结构在遭遇地震时会出现底层柱破坏严重并且柱端出现大量塑性铰的破坏形态,同时考虑到独立基础对底层柱的约束能力会影响上部结构塑性铰的发展顺序,应对土与结构相互作用对混凝土框架抗震性能的影响进行研究。为... 详细信息

独立基础-钢筋混凝土框架结构在遭遇地震时会出现底层柱破坏严重并且柱端出现大量塑性铰的破坏形态,同时考虑到独立基础对底层柱的约束能力会影响上部结构塑性铰的发展顺序,应对土与结构相互作用对混凝土框架抗震性能的影响进行研究。为此,对一榀独立基础-框架子结构开展低周反复荷载试验,分析考虑土与结构相互作用下结构的抗震性能。结果表明:独立基础-框架子结构具有良好的耗能能力和延性;结构屈服机制为梁铰机制,整个试验过程中结构刚度退化明显,刚度退化主要发生在结构屈服之前;中柱和边柱柱下独立基础最大转角分别为1/60和1/80,基础基底反力近似呈直线分布。

关键词：钢筋混凝土框架结构土与结构相互作用低周反复荷载试验抗震性能屈服机制

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深坑大跨屋盖重型钢桁架结构吊装施工过程监测研究

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建筑科学与工程学报 2023年第4期40卷 41-51页

作者：周云胡锦楠朱正荣罗先明湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 湖南大学工程结构损伤诊断湖南省重点实验室湖南长沙410082 长沙市建设工程质量安全监督站湖南长沙410016

为探究大跨度钢结构屋盖在施工过程中的荷载转换机理并保证大跨桁架结构吊装过程安全,针对某深坑大跨屋盖结构中单榀重型主桁架的吊装及安装全过程进行了结构应变监测。通过在结构关键截面位置处布设应变传感器,对施工过程中结构关键位... 详细信息

为探究大跨度钢结构屋盖在施工过程中的荷载转换机理并保证大跨桁架结构吊装过程安全,针对某深坑大跨屋盖结构中单榀重型主桁架的吊装及安装全过程进行了结构应变监测。通过在结构关键截面位置处布设应变传感器,对施工过程中结构关键位置的真实应变分布情况进行分析,从而评估施工过程中结构的安全性。基于大型有限元软件ABAQUS建立精细化有限元模型,将吊装完成后结构测点处的应变响应与有限元计算得到的应变进行了对比。结果表明:结构在吊装过程中的整体应变响应水平较低,该桁架结构被吊装到位后,受焊接固定工作的影响,结构的应变发展情况较为复杂,但总体仍处于安全范围之内;安装完成后,整体结构的应变水平随外部环境气温升降呈现周期性变化规律;环状加劲板与底部混凝土间钢板受力最大,格构柱内侧中部受力偏大,格构柱外侧两端受力偏大,桁架部位受力集中在跨中范围内,两侧受力偏小,且结构内部加劲板和格构柱间底部混凝土明显降低了结构关键节点的受力。

关键词：大跨度钢结构屋盖重型桁架吊装提升施工安全施工过程监测

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基于机器视觉的车辆检测与参数识别研究进展

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中国公路学报 2021年第4期34卷 13-30页

作者：孔烜张杰邓露刘英凯湖南大学工程结构损伤诊断湖南省重点实验室湖南长沙410082 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

近年来公路交通运输快速增长,交通车辆的快速准确检测与识别对智能交通系统和交通基础设施运维具有重要意义。随着机器视觉和深度学习技术的迅速发展及其在目标检测领域的广泛应用,车辆目标检测和参数识别也取得新的突破。该文从车辆参... 详细信息

近年来公路交通运输快速增长,交通车辆的快速准确检测与识别对智能交通系统和交通基础设施运维具有重要意义。随着机器视觉和深度学习技术的迅速发展及其在目标检测领域的广泛应用,车辆目标检测和参数识别也取得新的突破。该文从车辆参数的识别方法和应用研究两方面梳理了机器视觉和深度学习在车辆检测与参数识别领域的研究现状、最新研究成果和未来发展趋势。在识别方法方面,将车辆检测方法分为3类:运动目标检测方法、目标实例检测方法和细粒度检测方法,系统总结了这3类方法的基本原理和各自特点。在应用研究方面,详细综述了基于机器视觉的车辆检测方法在车辆参数识别中的应用现状,主要包括车辆类别、车辆时空参数、车辆重量参数识别以及车辆多参数识别系统。最后对基于机器视觉和深度学习的车辆参数识别研究进行了归纳总结,并讨论了当前存在的挑战和未来可能的发展趋势。研究表明,对于不同的环境条件和车辆参数,应根据实际需要和各算法特点选择合适的车辆检测方法。目前方法仍局限于单参数或少量参数的独立检测,且识别精度和效率难以同时满足。后续研究应注重与新技术的融合,提高在现实复杂环境下车辆参数识别的精度、效率、鲁棒性及全面性,以使其更好地应用于工程实际。

关键词：交通工程车辆检测综述车辆参数识别机器视觉深度学习卷积神经网络

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锈蚀圆钢管混凝土短柱轴压承载力计算方法与修正公式

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长安大学学报(自然科学版) 2022年第5期42卷 52-61页

作者：张望喜解圆聪张倚天易伟建湖南大学工程结构损伤诊断湖南省重点实验室湖南长沙410012 湖南大学土木工程学院湖南长沙410012 湖南建工集团有限公司湖南长沙410000

针对钢管混凝土柱在服役期间遭受自然界的锈蚀作用,构件承载力下降的安全问题,通过对比现有计算方法和非线性拟合,提出了考虑锈蚀率的承载力修正计算式。以锈蚀圆钢管混凝土短柱为研究对象,首先,搜集、整理国内外已有的试验数据,建立了... 详细信息

针对钢管混凝土柱在服役期间遭受自然界的锈蚀作用,构件承载力下降的安全问题,通过对比现有计算方法和非线性拟合,提出了考虑锈蚀率的承载力修正计算式。以锈蚀圆钢管混凝土短柱为研究对象,首先,搜集、整理国内外已有的试验数据,建立了锈蚀圆钢管混凝土短柱的轴压试验数据库。其次,依次对美国ANSI/AISC 360-16、日本AIJ、欧洲EN 1994-1-1:2004、中国DL/T 5085—1999和中国CECS 28—2012五个规范计算式以及3个考虑锈蚀影响的计算模型(Gao等、陈梦成等和花幼星模型)进行了承载力计算比较。最后,基于搜集的试验数据,以花幼星计算模型为基础,通过非线性拟合提出了考虑锈蚀率影响的承载力修正计算式,并结合中国设计习惯,转换为以设计值形式表示的锈蚀圆钢管混凝土短柱轴压承载力计算式。研究结果表明:所选的现有各钢管混凝土轴压承载力计算方法的计算值普遍小于试验值,总体偏于安全。在各国规范中,美国ANSI/AISC 360-16最为保守,而欧洲EN 1994-1-1:2004的计算值与试验值最为接近,从设计角度看,规范设计方法偏于保守有助于提高结构构件的安全储备;在各计算模型中,Gao等模型预测结果最为理想,其次为陈梦成等模型和花幼星模型;各方法计算值与试验值比值的变异系数均比较接近,离散程度相当,且最大相对偏差均在30%;经过验算,提出的修正计算式具有较好的计算精度、安全性和适用性。

关键词：桥梁工程结构工程圆钢管混凝土短柱修正公式锈蚀承载力规范

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考虑楼板作用的RC框架压膜机制抗倒塌承载力分析

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湖南大学学报（自然科学版） 2021年第5期48卷 10-18页

作者：黄远洪露露易伟建工程结构损伤诊断湖南省重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

为研究考虑楼板作用后钢筋混凝土框架结构的压膜机制抗连续倒塌性能,利用SAP2000建立了框架梁板子结构连续倒塌有限元分析模型,通过已有的12个抗连续倒塌试验验证了分析模型的准确性和合理性.在此基础上,通过定义考虑楼板作用后压膜机... 详细信息

为研究考虑楼板作用后钢筋混凝土框架结构的压膜机制抗连续倒塌性能,利用SAP2000建立了框架梁板子结构连续倒塌有限元分析模型,通过已有的12个抗连续倒塌试验验证了分析模型的准确性和合理性.在此基础上,通过定义考虑楼板作用后压膜机制抗连续倒塌承载力提高系数,研究了混凝土强度、楼板厚度及配筋率等参数对承载力提高系数的影响规律.结果表明:考虑楼板作用后,结构的抗倒塌承载力将显著提高,增大靠近边柱梁端的压拱效应,减小承载力再次上升时的位移.承载力提高系数随着混凝土强度等级、板的长宽比、梁底配筋率、梁高的增大而显著增加;承载力提高系数随着楼板厚度、板顶配筋率、板底配筋率、梁顶配筋率的增加而减小.

关键词：楼板连续倒塌混凝土框架承载力数值分析

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基于BP神经网络CFRP约束混凝土抗压强度预测

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湖南大学学报（自然科学版） 2021年第9期48卷 88-97页

作者：马高刘康湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 工程结构损伤诊断湖南省重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082

为研究BP神经网络对CFRP约束混凝土抗压强度的预测能力以及神经网络模型的输出性能,在大量的实验数据基础上,建立了CFRP约束混凝土抗压强度的BP神经网络预测模型,探讨了不同数据组合对神经网络模型预测精度的影响;基于神经网络理论,将... 详细信息

为研究BP神经网络对CFRP约束混凝土抗压强度的预测能力以及神经网络模型的输出性能,在大量的实验数据基础上,建立了CFRP约束混凝土抗压强度的BP神经网络预测模型,探讨了不同数据组合对神经网络模型预测精度的影响;基于神经网络理论,将高精度BP神经网络模型生成了可方便应用的一般公式和简化公式,并与已有经验公式进行了对比分析.研究结果表明:BP神经网络能够很好地挖掘输入输出参数的数据信息,得到高精度的预测模型;相比于传统回归模型,用purelin代替sigmoid做传递函数推导得到的简化线性方程式仅增加了一项常数项,其预测值与试验值比值的平均值为1.011,变异系数为0.112,具有更高的预测精度和稳定性.

关键词：纤维增强复合材料人工神经网络 FRP约束强度模型

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