混凝土桥梁裂缝仿生监测及工程应用研究

针对现常用的健康监测系统中不能解决诊断混凝土桥梁结构初始裂纹的产生和发展状况,在混凝土桥梁裂纹仿生监测原理基础上,模拟生物体的神经元及神经脉络分布对生物体内部或外部各个局部变化(如开裂)的感知机制,实现对混凝土桥梁结构关键区域的裂缝监测.分别从试验和断裂力学理论两方面证明了裂缝仿生监测机敏膜能够监测混凝土桥梁的裂缝.试...     

桥梁裂缝监测的光纤传感网络

混凝土裂缝作为力学间断面，是桥梁主要承力结构的损伤达到危险程度的集中表现。裂缝检测应是桥梁结构安全监测的首要项目，它对评价桥梁状况、保障安全、避免垮桥事故具有重要作用。研制的光纤传感网络首次为实现大范围、连续的裂缝监测，提供了高技术手段，可实现定宽(缝宽精度达o．01mm)、定位、定向。其性能先进可靠，检测方便，已在工程应用中得到了初步验证。     

基于无人机及Mask R-CNN的桥梁结构裂缝智能识别

桥梁结构表面裂缝检测为桥梁状态识别、病害治理、安全评估提供了重要状态信息和决策依据.为解决传统人工检测方法存在的危险性高、影响交通、费用昂贵等问题,提出基于无人机(Un-manned Aerial Vehicle,UAV)及深度学习的桥梁结构裂缝智能识别方法.采用大疆M210-RTK多旋翼无人机进行贴近航摄,获取桥梁结...     

基于应变比的桥梁损伤识别与评估方法

为了研究如何应用桥梁健康监测数据对桥梁关键部位损伤进行识别,从而对桥梁健康状况进行有效评价,解决桥梁结构监测数据分析利用方面存在的实用性不强的问题,通过在结构的测试断面和基准断面分别布设一定数量的应变传感器,采用桥梁应变影响线理论,建立了一种基于应变比的桥梁损伤识别与评估方法.分析了大量车辆荷载作用下桥梁应变响应监测数...     

基于卷积神经网络算法的混凝土桥梁裂缝识别与定位技术

无人机技术的进步与高性能计算机的出现,促进了桥梁结构智能化检测的发展。为了实现对无人机获取的大量照片的自动化处理,提出了一种基于计算机视觉的混凝土桥梁裂缝识别与定位技术。以卷积神经网络为核心算法,构建相应的数据库,通过对现有方法的改进,提出一种混凝土桥梁裂缝高效识别的技术。用于检测桥梁裂缝的卷积神经网络架构由3组卷积与池化层、两组Dropout与全连接层组成,算法测试集准确率为93.6%。结合卷积神经网络与滑动窗口算法,搭建相应的数据库与网络架构,提出一种混凝土桥梁裂缝准确定位的技术。结果表明,本文所提出的混凝土桥梁裂缝识别与定位技术,计算效率较高,准确度较好,可以直接应用于识别由无人机拍摄得到的桥梁裂缝照片。此项技术加速了识别速度且具有较高的准确率,为智能化、自动化检测桥梁病害奠定了良好的基础。     

基于DIC方法的混凝土结构裂缝开展全局识别与重构

裂缝的全局动态识别对揭示混凝土结构的破坏机理十分重要。为解决传统单点位移及应变测试手段难以实现全局裂缝识别的问题,提出了一种基于数字图像相关(Digital Image Correlation, DIC)对混凝土结构裂缝开展全局识别与重构的方法。通过设置裂缝识别阈值,在DIC位移场中按水平方向逐行逐点识别表征开裂位置的位移突变点,随后对开裂位置两侧位移向量作差得到裂缝水平缝宽,再通过局部最小二乘拟合得到裂缝开展走向,根据水平缝宽与裂缝走向关系得到开裂处实际宽度。对位移场内所有目标点执行上述操作即可实现对裂缝形态的全局识别与动态重构。针对图像噪声问题,通过模拟试验验证了位移场降噪的必要性;采用均方根误差、信噪比与平滑度指标量化分析了不同降噪方法的去噪效果。针对实际工程中最优裂缝识别阈值的选取问题,引入信息熵与相关系数,基于缝宽分布熵值曲线与识别损失相关系数曲线提出了最优阈值的确定方法。最后通过超高性能混凝土加固混凝土梁加载试验进行验证。结果表明：该方法实现了混凝土结构裂缝开展过程的自动测量与可视化展示,与裂缝观测仪的对比测试结果表明缝宽测量误差在0.01 mm以内,满足工程要求。该研究为...     

桥梁结构损伤识别研究现状与展望

随着经济的快速发展,结构损伤识别作为桥梁健康监测的核心也得到了迅猛地发展。为了全面总结现有桥梁结构损伤的识别方法,从基于结构响应类型的损伤识别方法、基于分析过程的损伤识别方法和结构智能损伤识别方法三个层面进行了详尽的剖析与总结,理清了各种结构损伤识别方法的脉络关系和技术演变过程。通过系统化分析,汇总了上述三大类损伤识别方法的主流算法,分析了各算法的优势与不足,最终对桥梁结构损伤研究领域未来的研究方向与走势进行了展望。     

基于静力的智能桥梁结构智能计算方案的研究

通过对智能土木／桥梁结构环境下的两种基于静力的计算路线的分析比较，给出了一个集神经网络力学反问题解法和有限元力学正问题解法为一体的智能计算方案。该方案旨在建立实时、在线的结构健康监测机制及准实时、在线的结构健康诊断机制。初步的研究表明，该方案是可行的，具有进一步研究完善的必要。     

桥梁裂缝监测系统的实现与应用

结合项目实际阐述了视频图像在桥梁裂缝监测中的应用情况,该系统适用对重要裂缝进行监测,根据桥梁裂缝视频图像宽度值比对,是否超限设定阀值预警,从而可知桥梁裂缝是否超过预设值,可以提示进一步采取措施。系统使用和监测过程直观,能够自动采集、自动分析和自动报警,实现远程监测。     

桥梁结构的损伤识别研究

本文针对大型桥梁结构健康监测的特点,总结了桥梁健康监测中的关键性问题,阐述了桥梁结构中所作的研究工作,并分别介绍了桥梁结构损伤检测中的基本方法的,并分析和比较了各方法在实践工程中的应用状况以及前景,并提出了相应的改进方案。     

混凝土桥梁裂缝诊断分析

从混凝土收缩、温差、强迫位移等间接作用和外部荷载对混凝土的直接作用两方面阐述裂缝产生的成因,并根据结构受力特点分析各类型裂缝的机理和形态。依托G80高速公路广肇段桥梁定期检查工程,提出了桥梁裂缝的处治措施。     

混凝土桥梁裂缝与修补加固技术

近年来,在越来越多的混凝土桥梁结构上出现了不同程度的裂缝,这已严重影响到桥梁的正常使用和耐久性能。本文结合工程实例对混凝土桥梁的裂缝进行了分类,并对其进行成因分析,介绍了几种常用的裂缝修补和加固技术,可以为桥梁管理、设计、施工、养护人员提供借鉴。     

一种基于灵敏度矩阵进行桥梁损伤识别的方法

重点研究了一种基于灵敏度矩阵对桥梁进行损伤识别的方法。基于振动分析的矩阵摄动理论,首先讨论了求取模态参数对结构物理参数灵敏度矩阵的方法,形成灵敏度矩阵的过程中避免了偏微分计算;基于灵敏度矩阵,建立了桥梁的损伤识别模型,并给出了此模型具体的求解方法;然后利用Guyan缩减的方法来缩减结构的模态自由度,保证了在进行损伤识别的过程中利用较少的模态参数,进而提高了方法的实用性;最后把所述方法应用于三跨预应力混凝土连续箱梁桥的实际损伤诊断工程。结果表明,利用所述方法进行预应力混凝土连续梁桥的损伤识别是有效的。     

基于图像连通域的桥梁裂缝提取方法

裂缝是水泥混凝土桥梁的一种常见病害形式,基于图像的桥梁裂缝病害检测是实现桥梁数字化无损检测的一项新技术.为此,提出了一种基于图像连通域的桥梁裂缝提取方法,以实现从桥梁图像上准确识别裂缝,并提取其特征参数.针对水泥混凝土桥梁图像采集时,施工接缝、光照、污损、抖动等因素造成的干扰,主要分3个步骤实现裂缝目标的提取:(1)对...     

Levenberg-Marquardt法与Gauss-Newton法相结合在桥梁结构静力参数识别中的应用

目前用于服役桥梁结构静力参数识别的算法主要有Gauss-Newton(G-N)法和Levenberg-Marquardt(L-M)法,但是两种方法各有缺点,G-N法不能有效地处理奇异和非正定矩阵以及对初始点要求苛刻,L-M法虽然能克服G-N法迭代矩阵奇异的缺点,但由于阻尼因子的存在使得识别结果精度较为粗糙。结合二者的优缺点提出:先采用L-M法进行初步识别,再由L-M法初步识别结果作为G-N法的初始值进行再识别的方法,通过MATLAB自编程序实现对实际结构参数的优化求解,从而提高参数识别精度。文中最后以一连续粱的数值模拟试验验证了该法的有效性,比较结果表明,本文方法的识别精度要达到L-M法的2倍之多,能大大地提高识别结果的精度,从而保证了识别参数的可靠性,为服役桥梁结构的进一步状态评估提供了结构模型可靠的量化信息。     

混凝土桥梁裂缝原因分析

文章针对工程中出现危害较大的裂缝,对混凝土桥梁裂缝的种类和产生的原因作了较全面的分析、总结,提出了控制裂缝的可行办法,从而达到防患于未然的作用。     

桥梁梁部施工方法与结构裂缝防治

文中综合分析引起桥梁梁部裂缝的不当施工方法及预防措施。     

基于轻量化卷积神经网络的桥梁混凝土裂缝检测方法及验证

针对基于边缘检测算法、阈值法等传统的混凝土裂缝检测算法易受到干扰的问题,采用基于轻量化卷积神经网络的桥梁混凝土裂缝检测方法对混凝土裂缝检测难的问题进行研究,并通过对桥梁裂缝图像真实数据集进行检测验证。检测结果表明：1)所研究的轻量化卷积神经网络模型能够实现像素级的标注;2)所研究的轻量化卷积神经网络模型训练参数相比其他文献明显减少,权重文件所占内存明显减小;3)所研究的神经网络模型能够清晰准确地划分出图像中的裂缝像素,且不受图像分辨率大小、对比度等因素影响。上述结果表明,所研究的网络模型具有在像素级准确检测裂缝的良好性能,且权重文件占用内存小,能很好地适用于工程实践。     

交通视频辅助的桥梁动态称重方法研究

为了进一步提升既有的桥梁动态称重技术,提出一种交通视频辅助的新型桥梁动态称重方法.首先介绍基于深度神经网络的计算机视觉目标检测技术和一种计算机视觉坐标转换方法,实现从交通监控视频中实时地探测与定位桥上行驶的车辆和车轴.然后引入桥梁应变分解方法和应变影响面识别方法,建立车重、车辆位置与桥梁应变之间的映射关系,从而建立一种...     

浅谈桥梁结构裂缝成因及修补方法

从设计和施工方面分析了桥梁结构产生裂缝原因,并提出了相应的修补方法。