水工混凝土结构隐患快速检测DeepLabv3+模型的改进

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作者 方卫华 刘家瑶 《土木工程学报》 北大核心 2025年第6期24-33,共10页

针对现有水工混凝土结构无人机智能巡检深度学习模型通用性差、漏检误检率大和模型复杂度高等问题,以水工混凝土结构常见裂缝、剥落和渗水3种主要隐患为研究对象,在DeepLabv3语义分割模型的基础上,将模型的骨干网络变换为轻量化网络Mobi... 针对现有水工混凝土结构无人机智能巡检深度学习模型通用性差、漏检误检率大和模型复杂度高等问题,以水工混凝土结构常见裂缝、剥落和渗水3种主要隐患为研究对象,在DeepLabv3语义分割模型的基础上,将模型的骨干网络变换为轻量化网络MobileNetV2的特征提取网络从而建立一种新型隐患识别通用模型。为验证模型的有效性,首先用无人机搭载红外-可见双光相机采集了三种隐患的图像,并构建隐患数据集;接着将新建模型、原模型、PSPnet模型和Unet模型在隐患数据集上训练,从分割精度、模型处理速度及模型大小方面对四个模型的效果进行对比分析;最后计算分割出的隐患部位的面积,以进行隐患部位损伤程度的评估。结果显示,提出的新模型mIoU达到81.34%,mPA达到86.38%,模型大小仅有22.18MB,单张图片分割时间可达358ms。相较于其他三个模型,分割精度、速度、模型轻量化均有显著提升,能够满足工程实时检测需求。 展开更多

关键词 水工混凝土结构 多病害检测 语义分割

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基于深度学习的水工混凝土结构表面缺陷边框级检测方法研究

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作者 王洪钰 苏超 王文君 《水电能源科学》 北大核心 2025年第3期101-105,151,共6页

为提高水工混凝土结构表面缺陷检测的效率及准确性,提出了一种边框级缺陷检测模型DetDamage。该模型首先采用轻量化主干网络进行特征提取,降低整体计算成本;然后通过多级特征融合网络对特征图进行融合和增强;最后通过解码头合并得到预... 为提高水工混凝土结构表面缺陷检测的效率及准确性,提出了一种边框级缺陷检测模型DetDamage。该模型首先采用轻量化主干网络进行特征提取,降低整体计算成本;然后通过多级特征融合网络对特征图进行融合和增强;最后通过解码头合并得到预测结果。测试结果表明,DetDamage对于四类缺陷分别可以实现77.24%(裂缝)、87.43%(剥落)、82.61%(露筋)、83.67%(渗漏)的检测精度,平均检测精度为82.74%。这表明该模型在水工混凝土表面缺陷的检测中具有良好的效果和可行性。 展开更多

关键词 水工混凝土结构 缺陷检测与量化 深度学习 智慧管理

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基于改进YOLOv7的水工混凝土结构表观病害检测 被引量：4

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作者 王新元 关彬 李俊杰 《水电能源科学》 北大核心 2024年第4期94-98,共5页

针对水工混凝土结构表观病害尺度不均、分辨率低、背景干扰大,现有目标检测算法精度和效率较低的问题,提出了一种改进的YOLOv7检测模型,首先,在主干网络的三个特征输出层后加入CBAM注意力机制,从空间和通道两个维度强化网络对目标特征... 针对水工混凝土结构表观病害尺度不均、分辨率低、背景干扰大,现有目标检测算法精度和效率较低的问题,提出了一种改进的YOLOv7检测模型,首先,在主干网络的三个特征输出层后加入CBAM注意力机制,从空间和通道两个维度强化网络对目标特征的关注度;其次,在颈部替换路径聚合网络(PANet)为加权双向特征金字塔网络(BiFPN),进一步融合了浅层的位置信息和深层的语义信息,有效改善了表观病害的检测效果,并替换CIoU为SIoU作为定位损失函数,提高了回归的精度;最后,采用生成对抗网络(GAN)等方式对数据集进行加强,并对检测效果进行可视化处理。试验结果表明,改进后的YOLOv7模型收敛更快,分类精度更高,mmAP值达到89.4%,较YOLOv7提高了3.2%,效果优于其他目标检测算法,实现了病害的实时检测。 展开更多

关键词 水工混凝土结构 表观病害 YOLOv7 注意力机制 特征金字塔 损失函数 生成对抗网络

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基于冲击弹性波的CT技术的原理及在水工混凝土结构无损检测中的应用 被引量：27

4

作者 吕小彬 孙其臣 +2 位作者 鲁一晖 王荣鲁 吴佳晔 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2013年第10期107-112,共6页

本文阐述了基于冲击弹性波的弹性波层析扫描(CT)技术的基本原理和在两个典型水工混凝土结构内部质量无损检测中的实际应用情况。冲击弹性波一般由激振锤激发,能量大且集中,测试深度显著提高,现场操作简便,对工作面要求低,与传统的超声... 本文阐述了基于冲击弹性波的弹性波层析扫描(CT)技术的基本原理和在两个典型水工混凝土结构内部质量无损检测中的实际应用情况。冲击弹性波一般由激振锤激发,能量大且集中,测试深度显著提高,现场操作简便,对工作面要求低,与传统的超声波方法相比具有明显的优越性;检测设备自身先进的接收、采集、滤波、分析手段使测试结果受介质内杂散波的影响很小,保证了检测的精度,大大缩短了检测、数据采集、分析、形成结果的时间;检测得出的弹性波(P波)波速能够与混凝土的力学性能(动弹性模量和强度)建立直接的物理相关关系。以上优点将会使本项技术在水工混凝土结构无损检测领域得到更为广泛的应用。 展开更多

关键词 水工混凝土结构 无损检测 冲击弹性波 弹性波CT

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水工混凝土结构水力劈裂研究综述 被引量：10

5

作者 甘磊 龙一飞 +1 位作者 沈振中 张宏伟 《混凝土》 CAS 北大核心 2019年第1期43-46,共4页

高混凝土坝等水工混凝土结构常年在高水压、高应力条件下运行,易发生水力劈裂破坏,而水工混凝土结构水力劈裂形成和破坏机理复杂。阐述了混凝土损伤断裂模型、裂缝扩展准则的理论研究现状,评述了水力劈裂试验和数值模拟研究进展。指出... 高混凝土坝等水工混凝土结构常年在高水压、高应力条件下运行,易发生水力劈裂破坏,而水工混凝土结构水力劈裂形成和破坏机理复杂。阐述了混凝土损伤断裂模型、裂缝扩展准则的理论研究现状,评述了水力劈裂试验和数值模拟研究进展。指出了当前水力劈裂研究中存在的两个主要难点:数值模型如何考虑缝内水流与结构变形的耦合效应;裂缝扩展准则如何兼顾到渗流作用下微裂缝发生引起的损伤起裂和宏观裂缝扩展引起的断裂失稳判定的问题。最后,提出了高水压作用下的水工混凝土结构水力劈裂有待继续深入研究的工作。 展开更多

关键词 水工混凝土结构 水力劈裂 损伤断裂 裂缝 数值模拟 试验

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探地雷达探测技术在水工混凝土结构中的应用 被引量：11

6

作者 孙志恒 鲍志强 甄理 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2002年第10期64-66,共3页

水工混凝土结构无损检测的主要目的是在不影响结构安全和正常运行的前提下检测混凝土的内部缺陷,为及时掌握水工混凝土建筑物的运行状态、保证结构的正常安全运行、制定合理的工程处理措施,以及延长结构的使用年限等提供可靠的科学依据... 水工混凝土结构无损检测的主要目的是在不影响结构安全和正常运行的前提下检测混凝土的内部缺陷,为及时掌握水工混凝土建筑物的运行状态、保证结构的正常安全运行、制定合理的工程处理措施,以及延长结构的使用年限等提供可靠的科学依据.在水利部“948”计划的资助下,于2000年引进了国外先进的SIR-2000新型探地雷达,这是一种便携式高速自动无损测试仪,通过应用可知,探地雷达检测混凝土质量具有速度快、探测精度高、可获是连续结果等特点,值得进一步推广应用. 展开更多

关键词 探地雷达 水工混凝土结构 无损检测

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水工混凝土结构损伤诊断模态指标敏感性研究 被引量：2

7

作者 程琳 秦全乐 仝飞 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2018年第6期126-136,共11页

根据实测振动数据进行结构的模态参数识别,应用相关模态指标评价结构的损伤状态,已在结构健康监测领域广泛应用。研究将基于振动的结构损伤诊断方法应用于水利工程领域具有重要理论意义和实际工程应用价值。本文针对水工混凝土结构及其... 根据实测振动数据进行结构的模态参数识别,应用相关模态指标评价结构的损伤状态,已在结构健康监测领域广泛应用。研究将基于振动的结构损伤诊断方法应用于水利工程领域具有重要理论意义和实际工程应用价值。本文针对水工混凝土结构及其振动响应特征,研究了结构损伤诊断的常用模态指标的计算方法,对几种典型模态指标对水工混凝土结构损伤的敏感性进行了研究。采用三种不同的激励信号,根据有限元动力时程分析,计算带缝重力坝的振动响应,并计算各种模态指标。通过对比发现坐标模态置信因子(coordinate modal assurance criterion,COMAC)和Lipschitz指数对结构损伤的敏感性更高。通过某重力坝一个坝段的物理模型,进一步验证了COMAC和Lipschitz指数的损伤敏感性。本文相关研究成果可为应用模态指标进行水工混凝土结构损伤诊断的研究与应用提供参考。 展开更多

关键词 水工混凝土结构 损伤诊断 坐标模态置信因子 Lipschitz指数 敏感性

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用与承载能力相关的指标诊断水工混凝土结构的老化 被引量：1

8

作者 杨华舒 施延华 杨志刚 《水电能源科学》 2002年第2期17-19,75,共4页

在对水工混凝土建筑物各种表层病害与建筑物整体老化的关系进行研究的基础上 ,提出老化诊断应当侧重于与承载能力直接相关的指标的检测分析。借助于层次分析理论和模糊数学方法建立了老化评估模型 。

关键词 水工混凝土结构 老化诊断 检测指标 老化评估

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沿海水工混凝土结构物腐蚀及修补状况的分析研究 被引量：6

9

作者 干伟忠 王高明 《水利水运科学研究》 CSCD 1999年第2期180-188,共9页

通过工程调查和试验研究，结合水工混凝土的腐蚀机理，分析了腐蚀修补的技术方案，提出了首选的修补材料。

关键词 腐蚀修补 修补材料 试验研究 水工混凝土结构

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水工混凝土结构抗震研究进展的回顾和展望 被引量：17

10

作者 陈厚群 《中国水利水电科学研究院学报》 2008年第4期245-257,共13页

全面概述了中国水利水电科学研究院近50年来在水工混凝土结构抗震研究领域的主要创新性思路和成果的进展,包括其抗震安全评价的三个相互配套的方面。在地震动输入方面为:大坝抗震设防水准框架的制定、场址相关地震动参数的合理确定、坝... 全面概述了中国水利水电科学研究院近50年来在水工混凝土结构抗震研究领域的主要创新性思路和成果的进展,包括其抗震安全评价的三个相互配套的方面。在地震动输入方面为:大坝抗震设防水准框架的制定、场址相关地震动参数的合理确定、坝址地震动输入机制的理解。在结构地震响应方面为:结构抗震的动力分析、结构抗震的动力模型试验、现场测振试验和地震监测、水工抗震设计规范的编制和修订。在大坝混凝土动态抗力方面为:大坝混凝土全级配大试件动态抗折试验、对试验结果的理论探讨、大坝混凝土三维动态细观力学分析、CT技术在混凝土动态抗力研究中的应用。阐述了研究群体形成的主要工作理念为:突出工程观点、强调全面综合评价、重视实践检验、发扬团队协作精神。最后,提出了今后研究的展望。 展开更多

关键词 水工混凝土结构 抗震安全评价 地震动输入 结构地震响应 混凝土动态抗力

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水工混凝土结构系统的灾变机理和灾害控制对策 被引量：2

11

作者 魏大春 周晶 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2006年第3期77-83,共7页

概括了水工混凝土结构系统灾变机理和灾害控制对策研究现状,分析了目前存在的主要问题,并对其将来研究和发展的主要方面进行了探索。

关键词 水工混凝土结构系统 灾变机理 灾害控制

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基于深度学习的水工混凝土结构表面缺陷检测 被引量：5

12

作者 曹国金 苏超 王文君 《水电能源科学》 北大核心 2023年第6期137-141,共5页

早期和及时的缺陷检测对于保证水工混凝土结构的安全运行至关重要。基于深度学习的计算机视觉方法无需复杂的手工特征工程,可以在远程图像中自动判定结构缺陷类别,克服了传统人工视觉劳动强度大、主观性强且易出错的缺点。受此启发,提... 早期和及时的缺陷检测对于保证水工混凝土结构的安全运行至关重要。基于深度学习的计算机视觉方法无需复杂的手工特征工程,可以在远程图像中自动判定结构缺陷类别,克服了传统人工视觉劳动强度大、主观性强且易出错的缺点。受此启发,提出了一种基于深度学习的缺陷检测方法,在ResNeXt50网络中引入注意力机制,以自适应地重新校准通道级特征响应,使模型更加关注图像中的缺陷信息,增强特征提取能力。测试结果表明,所提方法可以实现88.0%的F1分数,对于常见混凝土缺陷可以实现较好的分类效果。 展开更多

关键词 水工混凝土结构 缺陷检测 深度学习 卷积神经网络 注意力机制

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国内外现行水工混凝土结构设计规范中关于分项系数的取值方案研究 被引量：1

13

作者 李佳男 赖国伟 《中国农村水利水电》 北大核心 2013年第12期108-113,116,共7页

根据收集到的国内外相关规范,通过比较分析国内外水工混凝土结构设计规范,并参照其他相关行业的结构设计规范,对规范中的极限状态设计表达式中的分项系数的确定方法和取值方案进行探讨,发现大部分都是基于可靠度理念进行结构设计,并且... 根据收集到的国内外相关规范,通过比较分析国内外水工混凝土结构设计规范,并参照其他相关行业的结构设计规范,对规范中的极限状态设计表达式中的分项系数的确定方法和取值方案进行探讨,发现大部分都是基于可靠度理念进行结构设计,并且国内现行的规范中极限状态设计表达式中的分项系数的确定方法和国外规范推荐的方法十分相近,但取值却存在差异。结合现行规范取用分项系数的方法,并比较其利弊,对于分项系数的取值提出合理的修改建议,可供重力坝结构设计时参考。 展开更多

关键词 国内外规范 水工混凝土结构设计 分项系数 标准值 设计值

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水工混凝土结构运行模态分析研究综述

14

作者 王冬冬 程琳 +1 位作者 仝飞 杨杰 《南水北调与水利科技》 CSCD 北大核心 2017年第A02期173-180,共8页

对水工混凝土结构运行模态分析(OMA)几种常用方法的基本理论和研究进展进行了综述,将结构OMA方法分为频域法、时域法、时频域法和其他方法,并介绍了各种方法在水工混凝土结构模态识别中的应用情况。本文统计了国内外部分典型水工混凝土... 对水工混凝土结构运行模态分析(OMA)几种常用方法的基本理论和研究进展进行了综述,将结构OMA方法分为频域法、时域法、时频域法和其他方法,并介绍了各种方法在水工混凝土结构模态识别中的应用情况。本文统计了国内外部分典型水工混凝土结构OMA的识别结果,并与有限元计算结果进行了对比,并分析了数值计算和OMA结果差异产生的原因。根据OMA方法在水利工程领域的应用现状,对基于OMA的有限元模型修正和损伤识别的应用现状进行了介绍,指出了制约其进一步发展的关键因素,为其进一步发展提出了建议,以便为后续的研究提供参考。 展开更多

关键词 环境激励 运行模态分析 水工混凝土结构 有限元模型修正 损伤识别

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水工混凝土结构抗震研究60年 被引量：16

15

作者 陈厚群 《中国水利水电科学研究院学报》 北大核心 2018年第5期322-330,共9页

本文简要介绍了中国水利水电科学研究院60年来在水工混凝土结构,主要是大坝的抗震研究方面的进展。回顾了其历经"启蒙"、追踪世界前沿的"跟跑"和"并跑"三个发展阶段。概述了主要研究成果,诸如:坝址的地... 本文简要介绍了中国水利水电科学研究院60年来在水工混凝土结构,主要是大坝的抗震研究方面的进展。回顾了其历经"启蒙"、追踪世界前沿的"跟跑"和"并跑"三个发展阶段。概述了主要研究成果,诸如:坝址的地震动输入及其场址相关地震动参数的确定;应用高性能"云计算"技术,对坝体-地基-库水体系地震响应及其基于损伤力学的损伤破坏过程的非线性并行计算分析;极端地震下地震灾变的定量判别准则的确定;采用三向六自由度地震模拟振动台进行坝体-地基-库水体系动力模型试验;大坝现场试验和地震动监测;大坝混凝土全级配试件包括损伤本构关系的动态特性试验及应用三维细观力学分析和CT技术研究其内部开裂状态;编制水工建筑物抗震设计国家标准等。最后,对常规的抗震设计理念和方法提出了改进建议。 展开更多

关键词 混凝土水工结构 大坝混凝土动态特性 坝址地震动输入 地震响应 抗震设计规范 常规设计改进

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水工混凝土结构耐久性研究 被引量：2

16

作者 王春生 《农业科技与信息》 2019年第17期98-99,共2页

随着水工混凝土结构应用领域的发展,研究其结构耐用性凸显出重要意义。本文分析了水工混凝土结构耐久性的影响因素,提出了提高混凝土结构耐久性的措施。

关键词 水工混凝土结构 耐久性 影响因素 防治措施

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复杂水工混凝土结构服役性态诊断技术与实践--获2016年度国家技术发明二等奖

17

作者 胡少伟 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第1期120-120,共1页

我国已建、在建众多的复杂水工混凝土结构工程,在发挥巨大经济、社会效益的同时,其安全服役直接影响社会的稳定。开展＂设计-施工-运行＂为一体的水工混凝土结构全寿命服役性态诊断新技术的集成式研发,揭示结构全寿命服役性态演化机理。

关键词 水工混凝土结构 诊断技术 服役 技术发明 性态 混凝土结构工程 社会效益 演化机理

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水利工程钢筋混凝土施工结构分析--评《水工钢筋混凝土结构学》 被引量：8

18

作者 马文波 任寿所 +1 位作者 程令章 蒋泰稳 《水利水电技术》 北大核心 2020年第4期I0003-I0003,共1页

水利工程钢筋混凝土结构设计原理是高等学校土木工程专业和水利专业的专业基础课,目的是通过对该课程的学习,让学生学到并掌握水利建筑行业有关钢筋混凝土的知识与技能,促使我国水工行业钢筋混凝土结构设计更加规范化与合理化,进而达到... 水利工程钢筋混凝土结构设计原理是高等学校土木工程专业和水利专业的专业基础课,目的是通过对该课程的学习,让学生学到并掌握水利建筑行业有关钢筋混凝土的知识与技能,促使我国水工行业钢筋混凝土结构设计更加规范化与合理化,进而达到土木工程专业和水利专业学生的培养目标。《水工钢筋混凝土结构学》(第5版)是由河海大学、武汉大学、大连理工大学、郑州大学等高校联合编写,于2016年由中国水利水电出版社出版的一本著作,是一本不可多得的关于水工混凝土结构设计的优秀教材。该书主要有以下几个特点。 展开更多

关键词 钢筋混凝土施工 钢筋混凝土结构设计原理 土木工程专业 水利专业 水工混凝土结构 知识与技能 一本 高等学校

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水工钢筋混凝土结构的温度应力及其控制 被引量：15

19

作者 朱伯芳 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2008年第9期31-35,共5页

讨论了水工钢筋混凝土结构防裂与限裂设计原则,给出了软基和岩基上水工钢筋混凝土结构温度应力计算方法。阐述了各种水工钢筋混凝土结构温度应力特点及其控制措施。

关键词 水工钢筋混凝土结构 温度应力 计算方法 控制措施

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基于行业需求为导向的《水工钢筋混凝土结构学》课程教学改革尝试 被引量：12

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作者 朱秀清 《天津农学院学报》 CAS 2013年第4期59-61,64,共4页

通过对水利行业人才能力特征的分析,提出了在《水工钢筋混凝土结构学》课程教学中进行传统教学与多媒体教学相结合的教学手段改革,讲授法、案例教学法和项目教学法相结合的教学方法改革,以及实践教学环节考核方式改革等一系列教学改革... 通过对水利行业人才能力特征的分析,提出了在《水工钢筋混凝土结构学》课程教学中进行传统教学与多媒体教学相结合的教学手段改革,讲授法、案例教学法和项目教学法相结合的教学方法改革,以及实践教学环节考核方式改革等一系列教学改革措施。通过教学改革实践,在提高学生的综合分析问题能力、计算能力、绘图能力和动手能力等方面取得了良好效果。 展开更多

关键词 水利工程行业需求 水工钢筋混凝土结构学 教学改革

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