远距离混凝土桥梁结构表面裂缝精确提取算法

在分析桥梁结构表面裂缝图像特征基础上,结合改进Snake主动轮廓模型图像分割算法,融合距离传感器信息,提出一种综合高分辨率图像采集、裂缝敏感区域截取、孤立噪声去除、裂缝旋转和标记的裂缝提取算法,实现了交互式远距离混凝土桥梁结构表面裂缝的精确提取。分析结果表明:改进Snake主动轮廓模型图像分割算法误分率为3.89%,运算时间为153ms,试验对比裂缝宽度显微镜观测值,裂缝提取绝对误差小于0.05mm,该算法可满足工程检测需求。     

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。     

基于Transformer的高分辨率桥梁裂缝图像级联分割方法

为充分发挥Transformer模型在高分辨率桥梁裂缝图像分割上的优势,提出了一种基于Transformer和坐标注意力(Coordinate Attention, CA)机制的精细化级联分割方法(级联CATransUNet)。首先,开发了一个基于TransUNet的裂缝特征提取模块,用于从低分辨率裂缝图像中初步提取3个尺度的粗粒度裂缝特征;其中,CA机制被引入TransUNet的跳跃连接结构,从而增强TransUNet网络对微小裂缝特征的表征。然后,基于所提取的三尺度粗粒度裂缝特征设计了2个基于物理级联结构的精细化运算模块,实现了从全局和局部2个维度依次恢复裂缝主体与边缘区域的细粒度像素特征。此外,为了充分利用多尺度特征在裂缝边界的细粒度特征表征中的优势,在训练过程中引入了一个带有主动边界回归项的多尺度级联损失。在基于无人机所采集的桥梁高分辨率裂缝图像上开展的消融性试验证明了所提出各组件的有效性。最后,在4 K分辨率的桥梁裂缝图像上开展了对比试验,结果表明：级联CATransUNet在不增加显卡内存需求的前提下,相较于此前最先进的基于传统卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)搭建的高分辨率图像精细化网络Segfix和CascadePSP,平均交并比(mean Intersection over Union, mIoU)和平均边缘精度(mean Boundary Accuracy, mBA)分别提升了5%和7%以上。采用级联CATransUNet可实现对高分辨率裂缝图像的精细化分割,为检测人员提供更加全面、准确的结构裂缝信息,从而为结构安全状况评估以及维护决策制定提供技术支撑。     

图像处理技术在混凝土桥梁裂缝检测中的应用研究

通过设置裂缝提取流程,经过灰度化、图形增强、空间滤波以及灰度阈值分割等裂缝图像预处理技术,对桥梁裂缝检测图像进行特征提取,并作出判断,避免了将干扰物误认为裂缝目标的现象。实践证明:这种方法对提取桥梁检测图像中的裂缝是准确有效的。     

基于GhostNet的轻量级桥梁裂缝图像语义分割算法

针对现有的桥梁裂缝检测语义分割网络参数量过于庞大、计算时间长、难以部署在移动端等资源受限的设备上,而且存在裂缝细节识别困难、分割结果不连续的问题,提出了一种优化PSPNet网络结构的改进型轻量级裂缝语义分割模型Ghost-PSPNet。首先利用GhostNet替换ResNet-50作为主干网络,以更小的计算代价生成冗余特征,其次在模型中引入一条支路结构融合多层级特征,得到含更多准确裂缝形态、空间位置信息的高语义特征图,并在金字塔池化模块(Pyramid pooling module PPM)后嵌入自适应通道注意力机制ECANet来强化上下文语义关系衔接。实验结果表明,与PSPNet以及ShuffletNetV2、VGG16为主干的DeepLabV3+、UNet网络相比该模型mIoU值可达82.8%,所占内存仅为14.9 MB较原始PSPNet模型减少了近90%,实时帧率值FPS为38,实现了实时性和准确率的良好平衡。     

桥梁裂缝智能识别与监测方法研究

当前,裂缝识别与监测一直是桥梁结构健康监测的重要研究内容。在桥梁结构现场检测与监测中,传统的裂缝识别与监测技术尚不足以满足实际工程的时效性和精确性需求,尤其是裂缝监测技术。基于深度学习的裂缝图像识别极大提升了裂缝检测的效率和精度,但目前仅能获得特定时刻的裂缝信息,缺乏对裂缝产生和演化过程的监测能力,而这些信息对混凝土结构服役安全量化和科学评价具有重要意义。鉴于此,对基于深度学习的裂缝识别与监测方法进行了系统研究,分析和讨论了裂缝数据集构建基准,改进优化了裂缝目标检测和语义分割算法,提出一种多任务集成一体化实时识别算法,并建立了该模型推理效果评价方法,优化了裂缝参数计算方法,最终形成了裂缝识别及动态扩展自动化实时监测方法。结果表明：所提出的裂缝智能识别与监测方法可以对新裂缝的产生和既有裂缝的全局演化实现良好追踪,监测数据可以为桥梁结构当前服役性能的科学量化评估提供支撑。     

桥梁结构裂缝及常用维修方法

分析了桥梁结构裂缝产生的主要原因,同时对裂缝进行分类.针对不同的裂缝类型,提出检查、观测以及修补必要性的判断方法,并介绍了在日常养护中常用的维修方法.     

钢筋混凝土桥梁裂缝的产生及处理方法

钢筋混凝土桥梁由于是钢筋混凝土构件,裂缝的产生是规范允许的,控制裂缝的宽度是设计及运营的关键,结合某钢筋混凝土桥梁的实体工程,介绍了钢筋混凝土桥梁裂缝的产生及处理方法。     

裂缝对桥梁的影响与裂缝修理

桥梁裂缝问题是公路工程质量的通病之一,从裂缝产生的原因入手,对其进行分析,并有针对性地提出了裂缝的维修与加固的措施.     

桥梁裂缝分析及修补方法探讨

主要分析了桥梁裂缝形成的各种因素，阐述了裂缝判断依据，并对裂缝的几种修补方法进行了简要介绍：     

基于ANSYS的桥梁全模态颤振频域分析方法

提出了一种在ANSYS中直接分析大跨桥梁三维全模态颤振的有限元模型和频域方法。该有限元模型采用ANSYS的自定义单元Matrix27来模拟桥面受到的自激气动力，而将单元Matrix27的刚度或阻尼矩阵描述成风速和振动频率的函数。通过阻尼特征值分析，确定风一桥耦合系统的各复特征值，其中复特征值的实部为阻尼而其虚部则为振动频率；并给出了求解系统各阶复模态特性随风速变化的迭代算法。最后以一简支梁桥和一悬索桥算例验证了颤振分析模型和方法的正确性和可靠性。该方法能使桥梁设计人员和研究人员可以直接利用ANSYS来分析大跨桥梁的耦合颤振。     

混凝土桥梁裂缝成因综述

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,以方便设计、施工找出控制裂缝的可行方法,达到防范于未然的目的。     

基于压力传感器的封闭式连通管在大跨径桥梁挠度长期监测中的应用

近年来我国大跨径桥梁在公路、铁路等工程中运用越来越多,随之而来的是桥梁的运营安全问题,为确保桥梁运营结构的安全,需对大跨径桥梁进行长期监测.封闭连通管法由于简单可靠、适用性好、动态性能提升明显,在近年来得到了广泛的关注.介绍了基于压力传感器的封闭式连通管在乐广高速公路一座跨越北江的大跨径桥梁(跨径组合为100m+180...     

大跨窄面悬索桥抖振时域精细化分析

以主跨278 m,桥面宽4 m的钢桁架加劲梁窄面悬索桥为工程背景,对大跨窄面悬索桥的风致抖振响应进行了有限元仿真模拟分析,并对可能影响桥梁抖振响应的几个关键的影响因素进行了分析,研究了大跨窄面悬索桥的抖振响应特点,得出结论:对于大跨窄面悬索桥结构,在动力时程分析过程中考虑大变形效应,结构主梁的抖振响应脉动幅值均变小,且...     

钢筋混凝土连续板桥裂缝分析

钢筋混凝土连续板在桥梁施工阶段产生裂缝的原因很多。在对一座跨线桥钢筋混凝土连续板裂缝现场检查的基础上，根据桥梁结构理论方法进行了分析计算，并且认为对于现浇的钢筋混凝土连续板，在设计上应对施工阶段进行详细计算并不宜采用束筋；建议在施工上应注意空心板底的泄水孔布置与通畅，预留孔道不宜采用充气胶囊。     

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GQJS的大跨连续梁桥结构分析方法

以内蒙古某跨径为85m+150m+85m的预应力混凝土连续梁桥为工程背景,采用公路桥梁结构设计系统GQJS,研究其符合承载使用要求的结构设计方法。通过对该桥进行承载能力极限状态和正常使用极限状态(持久状况和短暂状况)下2种工况的验算分析,表明该桥结构满足现行规范的各项要求。     

新型挠度测量方法在桥梁荷载试验中的应用

介绍了近年来兴起的桥梁挠度测量方法-封闭式连通管法的发展背景和基本原理,以某预应力混凝土连续刚构桥梁的荷载试验为例,对其实际应用情况进行了对比分析,并讨论了该方法的应用前景和改进方向。     

基于分项安全系数的混凝土桥梁耐久性设计方法研究

从现有的混凝土结构耐久性研究成果出发,以实现混凝土桥梁设计使用寿命作为耐久性设计的目标,结合混凝土桥梁的结构设计特点,提出了一套实用耐久性设计方法.通过相关内容的文献收集、整理及结果分析,确定了引起结构性能退化的主要耐久性作用及其极限状态,系统总结了现有耐久性设计理论和方法,提出了基于分项安全系数的耐久性设计理论和设计方法,将环境作用的影响作为荷载,采用结构设计规范常用的荷载与抗力的关系式,引入分项安全系数,针对影响混凝土桥梁耐久性能的主要环境作用建立了对应的极限状态方程,进行耐久性极限状态的验算,并详细论述了相关安全参数的意义和取值范围.最后以碳化作用为例进行了耐久性验算.     

基于主颜色的图像检索技术研究

针对基于固定颜色集的直方图方法计算量与存储量过大，对亮度、噪声较敏感，参考颜色（reference colortable）方法受限于图像色彩分布的先验知识等弊端，提出了一种基于主颜色（domaincolor）的检索图像检索算法，在保持了较高的检索精度的同时，能够大大降低特征空间维度，提高检索性能。