基于最短路径射线追踪算法的混凝土无损检测

混凝土结构的无损检测对于桥梁安全来说意义非凡。无损检测技术的基本目的是在不损伤构件的前提下,检测出物体中的缺陷,并确定其位置、大小和性质。在混凝土无损检测中常用的是超声层析成像代数重建技术(ART)。由于ART算法一般采用直线射线追踪,投影矩阵一经确定不再改变,不仅计算精度低,而且在异常体周边单元出现速度远离真值的现象。本文引入了最短路径(SPT)射线追踪,在每次ART迭代之前,利用SPT射线追踪重新计算投影矩阵,再进迭代计算。计算机仿真结果及混凝土试件实验结果表明:SPT射线追踪与ART相结合的算法具有更好的CT重建效果和消噪能力,并提高了计算的精度和图像重建质量。     

基于小波卡尔曼滤波的高速公路交通数据融合去噪算法研究

为去除交通信息采集过程中的噪声干扰,提出了一种基于小波分析和卡尔曼滤波相融合的交通数据去噪算法。该算法通过小波系数计算小波方差并代替卡尔曼滤波的初始协方差完成迭代,将小波阈值去噪重构后的信号作为卡尔曼滤波器状态最优估计中的测量值输入,实现了交通数据的分解去噪和最优估计。实例分析结果表明:一方面小波-卡尔曼滤波融合去噪算法的去噪指标优于小波分析算法;另一方面采用去噪后的实时交通数据建立时间序列预测模型,由三项预测误差评价指标及拟合预测图对比可知,小波-卡尔曼滤波融合去噪算法较小波分析算法可更好地提高预测精度,从而综合验证该融合算法能有效去除交通数据中的噪声干扰,并提高其数据质量。     

基于多目标优化设计的主动约束层阻尼板振动控制研究

基于主动约束层阻尼(Active Constrained Layer Damping,ACLD)结构的有限元动力学方程,建立了ACLD板结构的多目标优化模型。以ACLD衬片的位置编号为设计变量,以前两阶模态损耗因子最大化为优化目标,采用改进的快速非支配排序算法(Fast and Elitist Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm,NSGA-II)算法,对ACLD衬片的布置位置进行了优化设计。对于不同的优化方案,设计了基于FxLMS(Filtered-x Least Mean Square)算法的控制器,研究了在同一外扰激励下的振动控制效果。结果表明,采用优化后的ACLD衬片配置方案,在被动和主动振动控制中,都具有良好的振动控制效果。     

扩孔隔震桩-土相互作用受力性能拟静力试验

整体桥上部结构在温度及地震作用下所产生的纵桥向变形极易导致混凝土桩的顶部区域发生破坏.扩孔并填充阻尼材料可形成扩孔隔震桩,提高整体桥中混凝土桩的抗震性能.以某整体桥的桥台下单桩为工程背景,考虑不同扩孔直径和阻尼填料(橡胶颗粒和泡沫),开展扩孔隔震桩-土相互作用受力性能拟静力试验研究.研究发现:达到最大荷载时,无扩孔试件...     

一种改进的小波消噪算法

针对传统小波变换在信号消噪中计算的不足,设计了一种改进的小波消噪算法.该算法保留了小波分析处理时变信号的优势所在,但较传统的消噪应用,算法相对简单,易于实现.利用实际数据对该消噪算法进行了数据验证,并与传统小波消噪算法等对比算法进行了效果对比.验证结果表明,所提出的新算法效果较好,具有一定实用性.     

周南高速公路混凝土阻尼作用机理

为提高周南高速公路混凝土结构物的减振性能,利用当地工业废弃物(硅灰),根据硅灰的掺加方式及掺入量,制备不同的高阻尼混凝土。研究硅灰的掺加方式和掺入量对混凝土的抗压-抗折强度比及阻尼比的影响,并利用SEM、MIP和显微硬度仪研究硅灰对混凝土阻尼性能的作用机理。结果表明:SFRE混凝土的阻尼性能比SFAD混凝土优异;硅灰替代率为15%时,SFRE混凝土大孔径的比例最高,水化产物连接不密实,界面过渡区显微硬度最低,对混凝土阻尼的提升效果最佳。     

DES加密算法的迭代改进

针对DES算法容易遭受穷举、选择明文等方法攻击的缺陷,本文提出了一种新的基于迭代算法的改进方案。通过对密文字符流的迭代加密来提高抵抗某些攻击的能力,在保障DES算法效率的前提下,很好地提高了DES算法的安全性。     

一种改进的加速度阻尼半主动控制策略研究

经典的开关型天棚控制和加速度阻尼控制各有其优缺点:天棚控制在低频区(车身振动偏频附近)控制效果较好,加速度阻尼控制则在高频区(车身振动偏频以上)控制效果较好。为能在全频域内有效地降低车辆振动加速度,以提高车辆的乘坐舒适性,提出了一种改进的加速度阻尼控制(结合了天棚控制和加速度阻尼控制的优势),并从相频的角度对上述控制方法进行理论分析,证明了提出算法的优越性。最后进行MATLAB/Simulink仿真和可控减振器的硬件在环试验,从时域和频域两方面验证了算法的有效性。     

钢筋混凝土结构正截面承载力统一算法研究

针对现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2018)中对于形状规则的矩形、T形、Ⅰ形、圆形截面计算正截面承载力时需根据受力状态选择不同计算公式的问题,参考《混凝土结构设计规范(2015年版)》附录E.0.1 中的推荐算法,通过改进混凝土域应力积分算法,提出了钢筋混凝土结构正截面承载力统一算法.将此统一算法应用于设计工作,可大大提高设计效率.     

FWD荷载作用下刚性路面弯沉的动力响应分析

对于Kelvin地基上的混凝土板,利用有限元软件ANSYS,建立了落锤式弯沉仪(FWD)荷载作用下刚性路面的瞬态动力分析模型.通过改变地基阻尼系数和混凝土面板材料阻尼系数,研究路表弯沉的动力响应特征.探计了在不同的荷载频率作用下,路面弯沉峰值的变化规律,得出了刚性路面结构的临界频率.结果表明,阻尼系数越大,弯沉的峰值越小,而且路面阻尼较路基阻尼对弯沉峰值延迟效应更为明显;当加载频率高于临界频率时,随着频率值的增大,弯沉峰值逐渐减小;当加载频率低于临界频率时,随着频率值的增大,弯沉峰值逐渐增大,最后趋近于静力荷载作用下的弯沉值.     

连续梁桥抗震措施优化组合及抗震效果研究

为研究采用不同组合抗震措施时,在防止连续梁桥梁体碰撞和落梁方面的抗震效果,以2联5×30m预应力混凝土连续梁桥为背景,分别采用伸缩装置(无阻尼)、伸缩装置(有阻尼)、伸缩装置(有阻尼)+限位装置、伸缩装置(有阻尼)+限位装置+连梁装置作为抗震措施,运用有限元软件建立全桥模型,比较分析超越概率水平为63.2%、10%、2%的地震波下结构的地震响应。结果表明:对桥梁结构逐步增设有阻尼伸缩装置、限位装置及连梁装置,可有效减小桥梁结构在地震作用下的过大位移,防止相邻梁桥碰撞,同时能够提高结构整体刚度、合理分配地震荷载。     

车身壁板自由阻尼层稳健性优化设计

在车身壁板自由阻尼层的优化设计中,提出了考虑阻尼材料参数不确定性波动的稳健性优化设计方法。首先,在车身防火墙、地板和顶棚等区域全敷阻尼材料;其次,以等效辐射声功率(ERP)为优化目标对阻尼层布局进行拓扑优化并验证优化效果;最后,以阻尼层厚度为随机设计变量,损耗因子和弹性模量为随机变量,质量最小为优化目标,并结合径向基函数(RBF)近似模型、蒙特卡洛模拟(MCS)和序列二次规划算法(SQP)对阻尼层进行6σ稳健性优化设计。结果表明,优化后车身自由阻尼层的总质量减少了50.45%,并且车身结构噪声性能达到了6σ质量水平,实现了保证车身轻量化要求下的阻尼层稳健性优化的目标。     

纳米SiO_2改性水泥混凝土优选及疲劳寿命预估

通过熵权法加权的灰靶理论,对5组不同掺量水平的纳米SiO_2改性混凝土综合路用性能进行评价分析,得到最优纳米SiO_2掺量;选择最优组改性混凝土进行弯曲疲劳试验,以弯拉强度及荷载作用次数为参数,建立BP神经网络模型。结果表明:经过纳米SiO_2改性的混凝土其各项路用性能均得到有效提高,其中1.5%掺量水平下,纳米SiO_2改性混凝土路用性能综合评价最高;采用BP神经网络模型预测1.5%掺量水平下纳米SiO_2改性混凝土疲劳寿命可得到较为准确的结果,最大误差小于1%,Levenberg-Marquardt训练算法与另外两种算法相比具有最少的迭代次数及最优的收敛速度和泛化能力,且误差平方和相比之下最低,最大相对误差为0.011%～0.041%。     

缓凝高效减水剂在水泥混凝土路面的应用

介绍KJ-45、KJ-70缓凝高效减水剂在京珠高速公路湘(潭)-耒(阳)路段十标、十一标水泥混凝土路面施工中,提高混凝土抗折强度,夏季高温季节采用翻斗车运输混凝土不离析、滑模机械化施工中碰到的难题,及取得的技术经济效益.     

基于稀疏高斯过程混合模型的短时交通流预测

交通流预测在智能交通系统中起重要作用.由于短时交通流的时变性,传统预测模型效果较差.将稀疏高斯过程混合(SGPM)模型用于短时交通流预测,并研究了隐变量后验硬划分学习算法,该算法依据最大后验估计矫正样本划分,不断迭代实现最优分组.将SGPM模型与核回归(K-R)、最小最大概率机回归(MPMR)、线性回归(L-R)以及高斯过程(GP)的预测结果对比.同时将新的学习算法与传统variational和LooCV学习算法比较.结果 表明,基于新算法的SGPM模型不仅能够分模态展示预测结果、输出置信区间,且短时交通流预测均方误差可达0.047 6,训练耗时达7.121 4 s,均优于其他模型.      

成型方式对钢纤维混凝土力学性能的影响

选取钢锭铣削型(700级)和端钩钢丝型(1000级和1300级)钢纤维,采用两种成型方式获得钢纤维混凝土力学试件,研究钢纤维类型、掺量及成型工艺对混凝土力学性能的影响,采用CT技术研究圆柱体和长方体试件中的钢纤维分布形态。研究结果表明:随着基体强度提高,钢纤维对混凝土初裂弯拉强度的增强效果减弱,对极限弯拉强度改善作用的增强趋势几乎不受影响。在提高初裂弯拉强度方面,钢锭铣削和超高强(1300级)钢丝较优;在提高极限弯拉强度和弯曲韧性方面,钢丝切断型要优于钢锭铣削型。钢纤维对室外切割成型试件力学性能的提高效果大于室内试模成型试件力学性能的提高效果,建议面板类钢纤维混凝土力学试验所需试件采用板块浇筑、切割成型的方式获取。     

沥青阻尼材料在汽车上的应用与发展

沥青阻尼材料(产品)作为车身附件的减振降噪零件，已在汽车工业中得到广泛应用。采用沥青阻尼材料并对其进行自由层阻尼处理，以提高其结构因子η值，可达到减振降噪的作用。采用不同的沥青阻尼材料来满足汽车各部位零件的不同性能要求，是阻尼材料研究的重点和方向。详细介绍了沥青阻尼材料的阻尼原理、应用情况及发展方向。     

海洋环境中混凝土结构耐久性的设计与维护

氯离子侵蚀是造成海洋环境中混凝土结构耐久性问题的主要原因.从分析氯离子侵入混凝土并诱发钢筋锈蚀的过程和机理出发,指出提高海洋环境中混凝土结构的耐久性需要从增强混凝土结构的抗渗透能力、阻隔混凝土表面与侵蚀介质的接触以及提高钢筋抗锈蚀能力三方面入手,在此基础上归纳总结了提高混凝结构耐久性方法的理论基础和关键技术.此外,还介绍了受氯盐侵蚀的既有混凝土结构的治理方法.     

基于AO算法优化VMD参数联合小波阈值的桥梁信号去噪方法

当桥梁进行状态评估和健康监测时，所获得的桥梁信号易受外部环境的干扰，难以反映桥梁结构的真实响应。针对桥梁信号夹杂环境噪声等问题，提出了基于联合天鹰算法(Aquila Optimizer, AO)、变分模态分解(Variational Mode Decomposition, VMD)和小波阈值的去噪方法。该方法首先利用AO算法优化VMD的参数，然后用VMD对含噪声的信号进行自适应分解，再去除方差贡献率较小的模态，最后对剩余的模态进行小波阈值去噪处理，重构信号得到去噪后的真实信号。对模拟信号和桥梁动应变的实测信号分别进行分析，结果表明：基于AO算法优化VMD参数联合小波阈值的去噪方法能有效滤除噪声信号，且去噪效果优于单一的小波阈值去噪、EMD联合小波阈值去噪以及EEMD联合小波阈值去噪等常用的去噪方法，研究成果可为桥梁信号的去噪处理提供有意义的参考。     

高烈度区地震液化场地梁桥抗震设计方法研究

以天津市志成道泰兴路立交桥为背景,围绕着高烈度区地震液化场地梁桥抗震设计方法展开研究工作。推荐高烈度区中、小跨径梁桥采用HDR高阻尼隔震橡胶支座,提出了E2地震作用下HDR高阻尼隔震橡胶支座水平等效刚度的解析迭代算法。针对志成道泰兴路立交桥进行减隔震设计,其理论计算结果满足规范要求。