压实红黏土的湿化变形试验研究

为模拟路基土体在湿化与交通荷载耦合作用下的变形规律,对传统湿化变形试验方法进行了改进,并研制出一套改进后的湿化变形试验装置。认为湿化变形是由基质吸力丧失而产生,由此推导出丧失基质吸力与湿化变形的定量关系。利用改进的装置研究了红黏土的湿化变形规律及其湿化变形模量。结果表明,红黏土的初始压实状态对其变形影响显著,变形过程可以分为启动、加速和稳定三个阶段。未湿化试样的变形主要发生在启动阶段,而湿化试样的变形则主要发生在加速阶段。     

桥梁检测机器人作业规划与位姿优化方法研究

针对桥梁底部病害人工检测的作业难题,介绍了桥梁检测机器人的工作原理,结合桥梁的结构化特征和视觉检测拍摄参数约束,研究了桥梁检测机器人作业规划与位姿优化方法。首先,提出一种以最佳拍摄模型约束的桥梁检测机器人拍摄作业位姿规划方法。在最佳拍摄规划方法的基础上,针对小箱梁桥梁和T型梁桥梁底部的褶皱结构,研究了以安全拍摄模型为约束的拍摄位姿优化方法,设计了结合拍摄偏角和拍摄距离的权重函数,推导了优化算法公式并给出了收敛证明。通过对不同拍摄参数的配置,进行了针对空心板桥梁的拍摄作业位姿规划方法仿真;针对小箱梁桥梁的结构,在位姿规划仿真结果基础上进行了位姿优化方法的仿真。最后以研制的桥梁检测机器人为对象,进行了现场测试与验证,仿真和实验结果均表明,该规划和优化方法符合桥梁拍摄检测的要求,具有很好的鲁棒性和实时性。     

燃煤烟气脱硫技术

我国对环境污染问题越来越重视,大气污染物超低排放已刻不容缓.因为是煤炭消费大国,燃煤烟气的大量产生严重破坏了大气环境,脱除燃煤烟气中的污染物已势在必行.综述了目前使用的一些燃煤烟气脱硫技术,并对我国未来烟气脱硫技术的发展提出展望.     

配筋混凝土砌块砌体挡土墙的试验与工程应用

鉴于配筋混凝土砌块砌体结构具有与钢筋混凝土结构类似的受力性能,本文参照钢筋混凝土挡土墙的设计方法,介绍配筋混凝土砌块砌体挡土墙的设计方法,并提出了相应的构造措施。在湖南大学上下部共同工作实验室进行了1:1的配筋混凝土砌块砌体扶壁式挡土墙的受力性能试验,实测墙背土压力和钢筋应变。结果表明,配筋混凝土砌块砌体扶壁式挡土墙表现出良好的受力性能,能够有效抵抗侧向土压力。另外还介绍了配筋混凝土砌块砌体扶壁式挡土墙在两个边坡支护工程的试点应用情况。工程实践表明,配筋混凝土砌块砌体挡土墙作为一种新型挡土墙,不仅受力性能安全可靠,更能节约资源、保护环境、节省造价。目前,该新型挡土墙正在湖南省长沙至湘潭高速公路(复线)推广应用。     

基于序列2D结构化线特征的桥梁检测机器人末端位姿估计方法

针对桥梁底部缺陷检测的人工作业难题,设计了智能移动式桥梁检测机器人系统,结合桥梁的结构化线特征和线轮廓模型2D结构特征,研究了桥梁检测机器人采集末端的位姿估计系统。首先,基于Hough变换和直线段检测(LSD)的结构化线特征的检测方法,提出了一种直线段合并、结构化线特征的角结构特征和结构化轮廓特征的检测算法。然后,在序列2D结构化线特征检测的基础上,进行了采集末端位姿估计算法的研究,利用假设-检验框架实现了初始位姿估计,提出了一种新的直线距离度量规则,设计了一种加权最小二乘算法实现采集末端连续位姿的实时估计。最后,开发出基于树莓派和Hokuyo单线激光器的硬件系统,并对提出的基于序列2D结构化线特征末端位姿估计方法进行了现场测试与验证,实验结果表明,该方法具有很好的鲁棒性,在实时性以及精度等方面均满足实际桥梁检测的需要。     

高液限粉土的承载比特性及其利用建议

通过对高液限粉土进行不同浸水条件下的承载比试验,研究高液限粉土浸水、不浸水的强度变化规律,并对浸水条件下水泥改良粉土的强度特征进行探讨。试验结果表明:浸水条件下粉土的CBR值小于3%;不浸水的粉土CBR值与4%水泥改良粉土的浸水CBR值受初始制样含水量控制,但整体比浸水CBR值高。从CBR值随含水量的变化规律可以看出,粉土对水十分敏感。对此,提出粉土用于路基填筑的利用原则和具体的处置措施。     

基于改进YOLO的双网络桥梁表观病害快速检测算法

桥梁表观病害检测是确保桥梁安全的关键步骤. 然而, 桥梁表观病害类型多样, 不同病害间外观差异显著且病害之间可能发生重叠, 现有算法无法实现快速且准确的桥梁多病害检测. 针对这一问题, 对YOLO (You only look once) 进行了改进, 提出了YOLO-lump和YOLO-crack以提高网络检测多病害的能力, 进而形成基于双网络的桥梁表观病害快速检测算法. 一方面, YOLO-lump在较大的滑动窗口图像上实现块状病害的检测. 在YOLO-lump中, 提出了混合空洞金字塔模块, 其结合了混合空洞卷积与空间金字塔池化, 用于提取稀疏表达的多尺度特征, 同时可以避免空洞卷积造成的局部信息丢失; 另一方面, YOLO-crack在较小的滑动窗口图像上实现裂缝病害的检测. 在YOLO-crack中, 提出了下采样注意力模块, 利用1×1卷积和3×3分组卷积分别解耦特征的通道相关性和空间相关性, 可以增强裂缝在下采样阶段的前景响应, 减少空间信息的损失. 实验结果表明, 该算法能够提高桥梁表观病害检测的精度, 同时可实现病害的实时检测.     

变截面悬臂式配筋砌块砌体挡土墙的试验与工程应用

鉴于配筋混凝土砌块砌体结构具有与钢筋混凝土结构类似的受力性能,本文参照钢筋混凝土挡土墙的设计方法,介绍变截面悬臂式配筋砌体挡土墙的设计方法,并提出了相应的构造措施.在长沙至湘潭高速公路(复线)第十二合同段进行了1∶1变截面悬臂式配筋砌体挡土墙的受力性能试验,实测墙背土压力和钢筋应变.结果表明,变截面悬臂式配筋砌体挡土墙表现出良好的受力性能,能够有效抵抗侧向土压力;另外还分析了变截面悬臂式配筋砌体挡土墙钢筋应力.工程实践表明:配筋混凝土砌块砌体挡土墙作为一种新型挡土墙,不仅受力性能安全可靠,更能节约资源、保护环境、节省造价.目前,该种新型挡土墙在湖南省长沙至湘潭高速公路(复线)获推广应用.     

湖区典型路基填料的路用性能试验研究

我省洞庭湖平原地Ⅸ公路建设中路基填料大多为河滩相淤积土,以粉砂、粉粘土为主,强度较低,天然含水量较高,工程性质差。本文系统研究了湖区一类典型路基填料及其改性土的路用性能,通过研究不同含水量条件下压实土体CBR强度特性充分挖掘了粉粘土填料的强度潜能;通过综合考虑填料特性、路域气候条件、改性材料等因素,提出了科学合理的填料利用方案和施工控制指标。