考虑残差学习的深层卷积神经网络在结构损伤识别中的应用研究

提出了一种考虑残差学习的深层卷积神经网络损伤识别方法,并将其应用到框架结构节点损伤识别中。采用试验研究方式对所提方法进行了深入探讨,结果表明该方法可以很好地解决网络深化带来的网络退化或梯度爆炸、弥散导致的收敛困难和识别准确率差等问题,能对结构损伤诊断中的损伤定位这一复杂问题进行有效识别。在对试验框架节点损伤位置识别的对比研究中,考虑残差学习的深层卷积神经网络收敛速度和准确率均高于常规浅层神经网络和深层神经网络,有极高的准确率和稳定性,从而使得对于工程中复杂结构损伤诊断所需要的更深层、更复杂网络的搭建成为可能。此外,为提升网络用训练样本的质量和数量,依据样本划分规律提出了一种新的数据样本扩增方法,该方法在相同条件下可以显著增加用以训练的样本量并能弱化数据截断带来的信息缺失,识别准确率和收敛速度也大幅提高,研究显示了该处理方式的有效性和适用性。     

混凝土结构耐久性病害诊治技术现状及展望

本文结合我国混凝土结构耐久性现状，对现有耐久性诊断评估技术、耐久性修复技术作了简要评述，并展望了该领域的发展前景。     

基于多标签卷积神经网络的结构损伤识别

准确识别结构多位置损伤一直是结构损伤识别的难题。为提升结构多位置损伤识别的准确率,提出一种基于卷积神经网络(CNN)的多标签分类(MLC)方法(CNN-MLC)进行结构损伤识别。该方法将结构多个位置损伤识别转换为多标签分类问题,每个损伤位置均用一个对应的标签表示;利用CNN强大的特征提取能力,深入挖掘不同损伤工况之间公共损伤位置的相关性,实现结构多位置损伤识别。通过四层框架结构和一座铁路连续梁桥多位置损伤识别验证了CNN-MLC方法的识别准确率,并将其识别结果与基于CNN的多类别分类(MCC)方法(CNN-MCC)和基于示例差异化算法(InsDif)的多标签分类方法(InsDif-MLC)进行了对比。结果表明：框架结构在两位置和三位置损伤工况下,CNN-MLC方法比CNN-MCC方法的识别准确率分别提升2.50%和9.64%,比InsDif-MLC方法识别准确率提升17.50%和29.28%;对于铁路连续梁桥的两位置损伤和三位置损伤,CNN-MLC方法比CNN-MCC方法识别准确率提升1.63%和6.85%,比InsDif-MLC方法识别准确率提升4.18%和18.49%;随着损伤位置...     

混凝土结构裂缝的分类特征及密封处理

混凝土工程的裂缝是难以避免的，但对产生裂缝后的鉴定判断，分析原因要准确，根据不同性质的裂缝采取不同的方法处理，以达到耐久性目的。     

既有建筑物中混凝土结构病害检测与评价研究

研究以山东菏泽巨野某商业房地产项目为例,基于超声波无损检测方法对各建筑物的结构构件展开声波反射波形测试,分析其波形特征和判断其缺陷数量和等级。结果表明：由于混凝土内部缺陷的存在,超声波在传播过程中反复反射和折射,造成超声波在混凝土内部的传播路径增长,导致超声波传播时间变长,且在反复的反射和折射后,随着超声波能量的消减,其振幅也不断减小;各建筑物各楼层梁结构、柱结构的缺陷数量存在不同,各建筑物梁结构和柱结构的缺陷等级均分布在一般缺陷和轻微缺陷,一般缺陷和轻微缺陷的数量之和占总数的80%～95%,缺陷等级分为严重的数量较少。     

基于竞争网络的简支梁振型识别

用动力破损评估方法对结构进行损伤评估时,正确识别结构的低阶频率和振型很重要。文章阐述了用神经网络来识别结构振型的途径,结合工程实际,比较了网络无误差学习和带误差学习情况下的识别。     

化学灌浆治理混凝土结构病害的研究

分析了混凝土结构病害的特征，介绍了化学灌浆法的功能，讨论了用高分子化学灌浆法来整治混凝土结构病害的方法。     

混凝土结构缺陷识别的复杂度方法及ANSYS模拟

根据复杂度的物理意义,针对带有缺陷结构振动状态的复杂性发生变化的特征,提出用复杂度作为识别结构振动状态发生突变的标志量.提取结构上的测点的响应时间序列并进行粗粒化,利用复杂度方法分析粗粒化所产生的符号序列,得到响应点的复杂度值.利用有限元软件ANSYS模拟了带有缺陷的混凝土结构,按本文计算复杂度的方法比较了有缺陷处的复杂度与结构完好处的复杂度.计算结果表明,有缺陷处的复杂度明显大于完好处的复杂度.因此,用复杂度方法识别混凝土结构的缺陷是可行的.     

基于生成对抗网络和迁移学习的排水管道缺陷识别

城市排水设施的服役可靠性成为越来越重要的工程问题,高效率、自动化、大规模的管道缺陷智能检测是城市排水设施建设和管理的迫切需求和重要发展趋势。近年来深度学习技术发展迅速,为排水管道缺陷检测提供了新方法。然而,数据量不足和样本不均衡是深度学习模型普遍存在的问题,影响模型的泛化能力和识别鲁棒性。基于当前先进的生成对抗网络（StyleGAN）,提出了一种高质量的排水管道缺陷图像合成方法,以解决训练样本问题。进一步采用卷积神经网络算法,借助迁移学习和预训练模型（SqueezeNet网络）实现管道缺陷识别,提升模型识别效率,并对合成图像进行效果验证。结果表明,StyleGAN能高效合成高质量的缺陷图像,识别模型的平均精度达到90.0%（对树根、错口、残墙坝根和障碍物的精度分别为99.7%、92.3%、87.7%和81.7%）。借助生成对抗网络实现数据增强,为深度学习模型训练提供了一种有前景的方法,具有重要的应用意义。     

混凝土结构病害监测与识别

针对检测混凝土自身缺陷的重要性,全面评述了对混凝土结构无损检测的国内外研究现状,介绍了目前已有的混凝土强度和混凝土结构缺陷的无损检测方法,工程实际中可结合技术要求及环境条件适当选取。     

基于VSM的高校基建合作网络分类及其结构形态分析

为分析高校基建“靠校吃校”的合作封闭圈问题,选取高校基建项目与中标人的关联数为网络特征指标,应用向量空间模型对27所高校基建合作网络进行相似度分析。结果表明,活跃中标单位与大型基建项目能够促使不同数量的局域网络产生,同时影响整体网络的集聚程度,并据此产生四类合作网络,即单局域离散型、单局域集聚型、双局域离散型与双局域集聚型。高校基建合作网络分类与结构形态分析能够提高项目合作及资金使用效率,加强高校基建合作治理,使其朝更加规范的方向发展。     

基于MIV-SVM的混凝土结构工程质量控制模型应用研究

为科学有效地智能管控混凝土结构工程质量,实现施工过程质量的智慧化管理。结合实例,应用综合优选法对SVM预测模型参数进行优选决策,并确定项目混凝土结构工程质量评价指标体系,进而使用Matlab平台对混凝土结构工程的质量形成过程进行预测仿真,通过MIV算法对SVM模型进行敏感性分析,得到模型各敏感性输入指标参数的重要性排序。结果表明：FMEA-SPSS-AHP综合优选法的运用为智能算法模型参数的科学合理选择提供了新的思路,应用MIV-SVM模型进行工程质量控制,对提高混凝土结构工程质量的预控管理水平具有重要的指导意义和应用价值。     

浅谈隧道结构混凝土修补加固技术

本文结合工程的实际情况,对裂缝大小及受力情况制定科学的加固及修补方案。进行施工时,不宜过度的扰动薄弱的新结构,避免结构失衡。加固及修补应保证结构具有良好的稳定性、可靠性以及耐久性,并结合经济原因进行综合处理。     

基于神经网络的建筑结构安全评估模型研究

为实现建筑结构安全的快速评估,提出基于神经网络的建筑结构安全评估方法。基于《民用建筑可靠性鉴定标准》的调查与检测要求并考虑数据易获取性,选择45个涵盖承载力、耐久性、历史记录和环境情况等变量作为输入参数,以《民用建筑可靠性鉴定标准》中的安全等级作为输出参数,采用深度置信网络学习输入参数与输出参数间的非线性映射关系。对输入参数的选择、样本缺值问题、小样本问题和神经网络评估的可靠性进行探讨和验证。结果表明:在无法准确判断输入参数与输出参数相关性的前提下,采用全部输入参数的评估模型具有更高的鲁棒性; 迷失森林算法相较其他常用的缺值插补算法有更好的插补性能; 采用变分自编码器扩充训练样本集能有效提高神经网络的泛化能力和分类精度; 对深度置信网络引入加权交叉熵损失函数加以改进可增加训练时对不安全类别的敏感性,牺牲少量不安全类别的查准率可以大幅提高其查全率; 基于神经网络的结构安全评估模型能较好地预测结构的安全等级,具有快速且大批量运算的优势,是实现大范围建筑群结构安全监测的有效手段。     

混凝土结构抗裂处理探析

结合工程建设项目施工实践,不难发现混凝土裂缝是建筑工程中的常见现象。为了满足现代建筑对美观和质量的更高要求,文章重点研究分析了混凝土开裂的主要原因,并从结构设计的角度提出了相关建议,旨在为相关研究和实践工作提供些许借鉴。     

高职混凝土结构课程项目化实践教学研究

在分析高职混凝土结构课程教学现状的基础上,提出课程教学的整体思路,设计出实践教学项目,重点讨论了课程项目式教学实施的过程和实践教学方法。实践证明,混凝土结构课程采取项目化实践教学具备可操作性,能够取得较好效果。     

钢筋混凝土框架结构节点设计研究

针对节点在钢筋混凝土框架结构中的重要性,文章提出了钢筋混凝土框架节点设计参考,探讨了钢筋混凝土框架节点的受力机理,分析了提高钢筋混凝土框架节点抗震性能的措施以及节点构造设计要点,确保结构设计安全经济。     

钢丝网复合砂浆加固混凝土结构研究

介绍了钢丝网复合砂浆的性能、特点,在混凝土结构加固领域的应用及方法。总结此加固方法在国内外的研究及应用现状,并指出今后的发展趋势。利用钢丝网复合砂浆对混凝土结构加固是一种新型的加固技术。钢丝网复合砂浆以其高强、适用面广、耐久性好、抗腐蚀等优越的性能正在为人们广泛接受。     

粉煤灰分类及其在混凝土中的应用

综述了粉煤灰按物理化学性质的分类,综合阐述了粉煤灰的国内外利用情况及粉煤灰在混凝土中的国内外研究进展。     

混凝土结构季节温差应力分析方法研究

考虑周期效应,在定性分析结构季节温差应力变化规律的基础上,采用可复及不可复徐变的本构关系和继效流动理论,定量分析了混凝土结构的季节温差应力。通过与现场测试结果对比,得到了更精确的季节温差应力折减系数。