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基于挠度影响线和HPO算法的桥梁结构损伤识别
1
作者 马娴 孙畅 +3 位作者 顾箭峰 昝建航 杨雨厚 吴志鸿 《广西大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期516-528,共13页
为了提高桥梁结构损伤识别的精度和效率,通过结合挠度影响线和猎食者优化(HPO)算法,提出了一种新的两阶段损伤识别方法。利用结构挠度影响线二阶导差值定位损伤后,基于挠度相关度系数构建目标函数,采用HPO算法量化结构损伤。通过简支梁... 为了提高桥梁结构损伤识别的精度和效率,通过结合挠度影响线和猎食者优化(HPO)算法,提出了一种新的两阶段损伤识别方法。利用结构挠度影响线二阶导差值定位损伤后,基于挠度相关度系数构建目标函数,采用HPO算法量化结构损伤。通过简支梁数值模型和一座三跨连续刚构桥验证其有效性和鲁棒性,并与基于HPO算法的损伤识别方法进行对比。结果表明,基于挠度影响线和HPO算法的桥梁结构损伤识别方法能准确定位和量化单点和多点损伤,同时具有良好的抗噪能力;与基于HPO算法的方法相比能够更精确地量化结构损伤,显著减少了算法搜索维度,损伤识别效率提高超40%。 展开更多
关键词 桥梁结构健康监测 损伤识别 挠度影响线 猎食者优化算法
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生活废塑料改性沥青制备参数及性能研究 被引量：9
2
作者 李琳 潘攀 +1 位作者 胡小弟 陈艺璇 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第4期811-820,共10页
塑料制品产量高、回收利用率低,通过将废塑料掺入沥青中可以提高其利用率。首先通过直投法和熔融法分别制备废聚乙烯(waste polyethylene,WPE)改性沥青、废聚丙烯(waste polypropylene,WPP)改性沥青,然后采用灰色关联分析法确定生活废... 塑料制品产量高、回收利用率低,通过将废塑料掺入沥青中可以提高其利用率。首先通过直投法和熔融法分别制备废聚乙烯(waste polyethylene,WPE)改性沥青、废聚丙烯(waste polypropylene,WPP)改性沥青,然后采用灰色关联分析法确定生活废塑料改性沥青的制备参数,最后对比研究不同掺量(2%、4%、6%、8%、10%)WPE、WPP改性沥青基本物理性能、黏度、储存稳定性能及流变性能。结果表明:熔融法对改性沥青性能的改善效果优于直投法;生活废塑料改性沥青制备参数为剪切时间为45 min,剪切温度为180℃,剪切速率为4500 r/min;WPE、WPP掺量越大,改性沥青的高温性能越好,但改性沥青离析现象越明显,低温性能越差;WPE改性沥青的高温抗变形能力和低温抗裂能力优于WPP改性沥青的,但WPP改性沥青储存稳定性能更好。 展开更多
关键词 废塑料 制备参数 改性沥青
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基于多滤波降噪法的桥梁应变监测信号处理 被引量：2
3
作者 卢海林 郭馨阳 郝静 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第4期180-187,共8页
针对桥梁应变监测信号存在多源噪声,以及现有降噪法难以准确选取有效固有模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)分量的问题,提出一种有效的多滤波降噪法。首先,采用自适应噪声抵消器对含噪信号进行预处理,以滤除低频噪声,再对其进行自... 针对桥梁应变监测信号存在多源噪声,以及现有降噪法难以准确选取有效固有模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)分量的问题,提出一种有效的多滤波降噪法。首先,采用自适应噪声抵消器对含噪信号进行预处理,以滤除低频噪声,再对其进行自适应噪声完备集合经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN)得到IMF分量,并利用频谱分析-自相关函数双重判断准则选取IMF分量;随后,对其进行奇异值分解,利用奇异值差分谱确定各分量有效阶数;最后,将各有效IMF分量的有效阶重构得到去噪信号。通过模拟试验验证上述方法的合理性,并将其应用于桥梁应变监测信号处理。结果表明:采用上述双重判断准则选取有效IMF分量具有较好效果,且提出的多滤波降噪法在桥梁应变监测信号处理中具有显著的优越性。 展开更多
关键词 振动与波 桥梁应变 多滤波降噪法 双重判断准则 固有模态函数 CEEMDAN 奇异值分解
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基于PDEM的正交异性钢桥面板焊接节点时变疲劳可靠度评估 被引量：2
4
作者 郝静 卢海林 陈龙 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第18期87-95,共9页
提出了基于概率密度演化方法的正交异性钢桥面板焊接节点时变疲劳可靠度评估方法,并以润扬大桥顶板-U肋焊接节点为对象开展应用研究。首先,基于S-N曲线和Miner准则,构建了可同时考虑疲劳性能退化和荷载效应增长的钢桥面板焊接节点疲劳... 提出了基于概率密度演化方法的正交异性钢桥面板焊接节点时变疲劳可靠度评估方法,并以润扬大桥顶板-U肋焊接节点为对象开展应用研究。首先,基于S-N曲线和Miner准则,构建了可同时考虑疲劳性能退化和荷载效应增长的钢桥面板焊接节点疲劳极限状态函数,并导出其概率密度演化方程。然后,采用有限差分法求解该方程,据此得到概率密度演化曲面,进而建立其时变疲劳可靠度评估方法。最后,通过工程实例验证了所提方法的可行性和准确性,并探讨了疲劳性能退化和荷载效应增长对该节点时变疲劳可靠度的影响规律。研究表明:与Monte Carlo法相比,该方法不仅精确高效,还能捕捉概率密度演化信息;疲劳性能退化和荷载效应增长会显著影响钢桥面板焊接节点的疲劳寿命。 展开更多
关键词 时变疲劳可靠度 正交异性钢桥面板 概率密度演化方法 疲劳性能退化 荷载效应增长
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再生细骨料对超高性能混凝土的力学与自收缩性能影响 被引量：1
5
作者 刘慈军 吴子杨 +1 位作者 程书凯 陈旭勇 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期75-81,共7页
将再生细骨料应用于超高性能混凝土(UHPC)不仅能降低成本,还可实现建筑垃圾资源化利用。采用预湿状态再生细骨料制备UHPC,探究再生细骨料的粒径(0.6~<1.18 mm和1.18~2.36 mm)和不同掺量(10%、20%、30%和40%,均为体积分数)对UHPC的工... 将再生细骨料应用于超高性能混凝土(UHPC)不仅能降低成本,还可实现建筑垃圾资源化利用。采用预湿状态再生细骨料制备UHPC,探究再生细骨料的粒径(0.6~<1.18 mm和1.18~2.36 mm)和不同掺量(10%、20%、30%和40%,均为体积分数)对UHPC的工作性能、力学性能、体积稳定性、抗氯离子渗透性能的影响,利用热重分析(TG-DTG)、显微硬度、压汞仪(MIP)和扫描电子显微镜(SEM)等测试方法揭示其影响机理。结果表明,再生细骨料的粒径和掺量是影响UHPC力学性能和体积稳定性的关键因素。随着预湿再生细骨料掺量增大,UHPC的流动性和自收缩值逐渐减小,但其抗压强度表现出先增大后降低的趋势,其中掺入20%预湿再生细骨料(粒径为1.18~2.36 mm)制备的UHPC性能更优,与未掺再生细骨料UHPC相比,其28 d抗压强度提升7.0%,7 d自收缩值降低了78.8%;预湿再生细骨料内养护效应有助于降低UHPC内部自干燥进程、提高水化反应程度、优化界面过度区组成结构、减少有害孔和多害孔数量。 展开更多
关键词 超高性能混凝土 再生细骨料 力学性能 自收缩 孔结构
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陶砂对石灰石-煅烧黏土-水泥砂浆性能的影响
6
作者 程书凯 游啸 +2 位作者 陈旭勇 陈康 吴子杨 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期16-22,共7页
采用轻质陶砂、水泥、偏高岭土和石灰石粉制备了石灰石-煅烧黏土-水泥(LC3)砂浆,研究了陶砂掺量及预湿状态对LC3砂浆干密度、力学性能、抗渗性能及抗氯离子侵蚀能力的影响,分析了其强度形成和微观结构机理.结果表明:随着砂胶比的增大,LC... 采用轻质陶砂、水泥、偏高岭土和石灰石粉制备了石灰石-煅烧黏土-水泥(LC3)砂浆,研究了陶砂掺量及预湿状态对LC3砂浆干密度、力学性能、抗渗性能及抗氯离子侵蚀能力的影响,分析了其强度形成和微观结构机理.结果表明:随着砂胶比的增大,LC3砂浆的干密度和抗压强度逐渐降低,累积吸水量逐渐增大,抗氯离子侵蚀能力逐渐增强;与掺未预湿陶砂的LC3砂浆相比,掺预湿陶砂的LC3砂浆试件28 d抗压强度增大3.4%~10.8%,28 d电通量降低59.0%~80.0%,累积吸水量降低更为显著. LC3体系中石灰石粉的成核作用能够促进水泥早期水化,偏高岭土的火山灰反应有利于细化孔结构,同时预湿陶砂的内养护效应能够维持基体内部湿度继续促进水泥水化,使得掺预湿陶砂的LC3砂浆微观结构更为密实,从而提高了其力学性能、抗渗性能和抗氯离子侵蚀能力. 展开更多
关键词 陶砂 石灰石-煅烧黏土-水泥 力学性能 抗渗性能 孔结构
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基于LASSO-ASAPSO-LSTM的双曲拱坝缺失位移数据恢复
7
作者 黄民水 邓志航 张健蔚 《水电能源科学》 北大核心 2024年第12期128-132,共5页
由于设备故障或无线传输过程中的数据包丢失等原因,存在数据缺失现象,导致大坝的安全评估无法得到保障。为此,提出了一种基于深度学习的双曲拱坝缺失位移数据恢复模型,采用最小绝对值收缩和选择算子法(LASSO回归算法)从建立的18个大坝... 由于设备故障或无线传输过程中的数据包丢失等原因,存在数据缺失现象,导致大坝的安全评估无法得到保障。为此,提出了一种基于深度学习的双曲拱坝缺失位移数据恢复模型,采用最小绝对值收缩和选择算子法(LASSO回归算法)从建立的18个大坝位移影响因子中筛选出影响较为显著的环境因子;基于长短期记忆神经网络(LSTM)搭建了大坝缺失数据恢复模型;采用自适应模拟退火粒子群算法(ASAPSO)对LSTM的3个超参数进行了优化;最后,依托湖南省资兴市东江大坝累计14年(2000~2014年)的监测数据,对所提方法的计算精度和计算效率进行了验证。结果表明,ASAPSO的引入使该模型的恢复精度和效率优于常规的机器学习算法,为大坝安全监测缺失数据的准确恢复提供了有力工具。 展开更多
关键词 混凝土双曲拱坝 缺失位移恢复 长短期记忆神经网络 结构健康监测 LASSO回归 自适应模拟退火粒子群算法
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基于应变场强法的钢桥面板顶板-纵肋焊接节点疲劳寿命预测
8
作者 卢海林 周佳锋 +1 位作者 郝静 陈龙 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期496-500,共5页
钢桥面板顶板-纵肋焊接节点处疲劳现象频发,应力集中和残余应力是影响其疲劳寿命的关键因素。然而,常用评估方法大多以距焊趾/根一定距离的某一点的应力状态作为参量,忽略了焊接节点附近区域应力分布对疲劳寿命的影响。场强法可通过权... 钢桥面板顶板-纵肋焊接节点处疲劳现象频发,应力集中和残余应力是影响其疲劳寿命的关键因素。然而,常用评估方法大多以距焊趾/根一定距离的某一点的应力状态作为参量,忽略了焊接节点附近区域应力分布对疲劳寿命的影响。场强法可通过权函数考虑焊接节点附近区域的应力分布,因此本工作采用场强法进行顶板-纵肋焊接节点的疲劳寿命预测。基于已有疲劳试验,采用ANSYS软件建立顶板-纵肋焊接节点的有限元模型;再利用热-结构顺序耦合法计算残余应力,并施加疲劳荷载,得到应力幅最大位置的应变场强;最后,对适用于低周疲劳寿命评估的Manson-Coffin公式进行修正,实现该节点的高周疲劳寿命预测。研究结果表明:考虑残余应力计算的疲劳寿命较不考虑时误差会减小21.2%;与名义应力法、能量法相比,采用应变场强法预测的疲劳寿命精度会分别提高31.5%、38.2%。 展开更多
关键词 钢桥面板 焊接节点 疲劳寿命 应变场强法 残余应力
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基于贝叶斯法和响应面法的重载铁路桥梁模型修正 被引量：5
9
作者 杨宏印 吴楠昊 +3 位作者 王波 张威 刘章军 黄民水 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期47-54,共8页
针对重载铁路桥梁有限元模型修正问题,基于充分融合观测信息和先验信息的贝叶斯方法,构造包含动态权重系数的目标函数,结合能替代有限元模型进行计算的响应面方法,提出1种基于贝叶斯法和响应面法的桥梁有限元模型修正方法。采用该方法... 针对重载铁路桥梁有限元模型修正问题,基于充分融合观测信息和先验信息的贝叶斯方法,构造包含动态权重系数的目标函数,结合能替代有限元模型进行计算的响应面方法,提出1种基于贝叶斯法和响应面法的桥梁有限元模型修正方法。采用该方法对重载铁路黄河特大桥进行有限元模型修正,通过与静动载试验数据对比分析模型修正的准确性,并通过与桥梁健康监测系统实测数据对比评估模型修正的有效性。结果表明:修正后模型计算结果的准确性明显提高,主梁控制截面竖向位移计算值与试验值的最大相对误差从18.12%降至1%以下,桥梁前3阶频率计算值与试验值的最大相对误差从10.29%降至8.82%;重载列车过桥时,修正后的桥梁跨中竖向位移时程计算结果与桥梁健康监测系统的实测结果间的最大相对误差从43%降至13%。可见,修正后的模型能用于评价桥梁结构实际的受力性能,且亦可应用于重载铁路桥梁健康监测。 展开更多
关键词 重载铁路 桥梁 有限元模型修正 贝叶斯法 响应面法 动态权重系数
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