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2022年 第52卷 第10期
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2022, 52(10): 1-8,70.
doi: 10.13204/j.gyjzG22082202
摘要:
侵蚀性环境中的混凝土结构常因钢筋锈蚀导致其耐久性劣化而提前退役，对混凝土结构耐久性态进行诊断，准确预测其剩余使用年限，科学评估其服役能力是结构后续安全耐久运维的基础。研究从结构全寿命周期性能劣化过程出发，充分考虑了结构服役环境的复杂性以及钢筋锈蚀对结构性能的影响，提出了基于钢筋锈蚀的混凝土结构耐久性极限状态，根据实际工程结构钢筋锈蚀的概率分析结果，明确了混凝土结构耐久性分级标准，给出了基于钢筋锈蚀的混凝土结构耐久性评定标准，实现了以钢筋锈蚀进程为依据的混凝土结构耐久性科学评定。研究可为一般大气环境、氯盐环境中以钢筋锈蚀为主要劣化形式的混凝土结构提供耐久性评定依据，并对结构后期维护与性能提升具有较好的指导意义。
侵蚀性环境中的混凝土结构常因钢筋锈蚀导致其耐久性劣化而提前退役，对混凝土结构耐久性态进行诊断，准确预测其剩余使用年限，科学评估其服役能力是结构后续安全耐久运维的基础。研究从结构全寿命周期性能劣化过程出发，充分考虑了结构服役环境的复杂性以及钢筋锈蚀对结构性能的影响，提出了基于钢筋锈蚀的混凝土结构耐久性极限状态，根据实际工程结构钢筋锈蚀的概率分析结果，明确了混凝土结构耐久性分级标准，给出了基于钢筋锈蚀的混凝土结构耐久性评定标准，实现了以钢筋锈蚀进程为依据的混凝土结构耐久性科学评定。研究可为一般大气环境、氯盐环境中以钢筋锈蚀为主要劣化形式的混凝土结构提供耐久性评定依据，并对结构后期维护与性能提升具有较好的指导意义。
2022, 52(10): 9-15.
doi: 10.13204/j.gyjzG22072513
摘要:
玻璃幕墙在我国大型和高层建筑中得到广泛应用的同时，安全问题也日益突出。本文主要从近年来事故案例出发，分析了导致既有玻璃幕墙坠落的主要安全隐患类型及原因，提出了当前幕墙安全检测技术应用所面临的挑战，并对国内外关于玻璃幕墙安全检测新技术、新方法的研究作了归纳总结，为既有玻璃幕墙安全检测技术的发展提供参考和建议。
玻璃幕墙在我国大型和高层建筑中得到广泛应用的同时，安全问题也日益突出。本文主要从近年来事故案例出发，分析了导致既有玻璃幕墙坠落的主要安全隐患类型及原因，提出了当前幕墙安全检测技术应用所面临的挑战，并对国内外关于玻璃幕墙安全检测新技术、新方法的研究作了归纳总结，为既有玻璃幕墙安全检测技术的发展提供参考和建议。
2022, 52(10): 16-21,15.
doi: 10.13204/j.gyjzG22061712
摘要:
核电厂海工构筑物耐久性劣化会削弱结构强度，导致混凝土开裂、分层和剥落，对结构的安全性和耐久性造成不良影响。现存核电厂在原设计、建造、运营中对混凝土防腐的重要性和必要性考虑严重不足，防腐措施控制不够严格，氯盐腐蚀问题突出。若能在结构中预埋或后装可靠的监测传感器，实时监测和分析结构损伤数据，实现提前预警和寿命预测，对保证核电厂老化管理和延寿期间的正常运行具有重要意义。通过对核电厂海工构筑物典型耐久性问题的概述，及对海工构筑物最严重的氯盐腐蚀可采用的耐久性监测方法的综述，以期准确把握核电厂海工构筑物耐久性问题和监测的研究现状，为预警诊治提供参考。
核电厂海工构筑物耐久性劣化会削弱结构强度，导致混凝土开裂、分层和剥落，对结构的安全性和耐久性造成不良影响。现存核电厂在原设计、建造、运营中对混凝土防腐的重要性和必要性考虑严重不足，防腐措施控制不够严格，氯盐腐蚀问题突出。若能在结构中预埋或后装可靠的监测传感器，实时监测和分析结构损伤数据，实现提前预警和寿命预测，对保证核电厂老化管理和延寿期间的正常运行具有重要意义。通过对核电厂海工构筑物典型耐久性问题的概述，及对海工构筑物最严重的氯盐腐蚀可采用的耐久性监测方法的综述，以期准确把握核电厂海工构筑物耐久性问题和监测的研究现状，为预警诊治提供参考。
2022, 52(10): 22-27.
doi: 10.13204/j.gyjzG22071401
摘要:
由于钢结构材料特性及日常管理不足等原因，其表面损伤情况时有发生。随着数字信息技术的发展，计算机视觉技术已经成为钢结构损伤识别与健康监测的重要手段。本文介绍了计算机视觉技术在钢结构损伤与健康监测方面的相关研究进展，围绕钢结构表面锈蚀损伤、焊缝损伤、螺栓连接损伤的识别技术及钢结构健康监测技术展开讨论，并展望了基于计算机视觉的钢结构损伤识别与健康监测技术的发展方向。
由于钢结构材料特性及日常管理不足等原因，其表面损伤情况时有发生。随着数字信息技术的发展，计算机视觉技术已经成为钢结构损伤识别与健康监测的重要手段。本文介绍了计算机视觉技术在钢结构损伤与健康监测方面的相关研究进展，围绕钢结构表面锈蚀损伤、焊缝损伤、螺栓连接损伤的识别技术及钢结构健康监测技术展开讨论，并展望了基于计算机视觉的钢结构损伤识别与健康监测技术的发展方向。
2022, 52(10): 28-38,45.
doi: 10.13204/j.gyjzG22041612
摘要:
现有规范、标准采用定性定量相结合的方法对混凝土框架结构的安全性进行评价，难以判定同安全等级结构的相对安全性。根据混凝土框架结构的受力特点，建立安全性评价层次模型，结合已有结构设计、检测、鉴定方面的规范标准，构建构件检查项目安全等级评价指标体系，基于隶属度函数理论建立检查项目综合评判矩阵，提出混凝土框架结构安全性三级模糊综合评价方法，设计主体结构安全性按现行鉴定标准评定为A、B、C和D级的工程算例，将分别采用本文方法、最大隶属度法和等级加权平均法进行结构安全性评价，并进行对比分析。研究结果表明：基于层次分析法（AHP）所建立的结构安全评价模型，能反映混凝土框架结构受力特点；采用德尔菲法确定因素重要程度模糊集，充分发挥专家集体智慧在评判中作用，能较好体现赋权公平性；以AHP层次模型、因素重要程度模糊集和构件检查项目综合评判矩阵为基础的模糊综合评价方法，可以量化评估混凝土框架结构安全性，与现行规范安全等级评定结果的吻合程度最高，构件层、子单元层和鉴定单元层的平均一致率分别为71.9%、91.7%和100%。
现有规范、标准采用定性定量相结合的方法对混凝土框架结构的安全性进行评价，难以判定同安全等级结构的相对安全性。根据混凝土框架结构的受力特点，建立安全性评价层次模型，结合已有结构设计、检测、鉴定方面的规范标准，构建构件检查项目安全等级评价指标体系，基于隶属度函数理论建立检查项目综合评判矩阵，提出混凝土框架结构安全性三级模糊综合评价方法，设计主体结构安全性按现行鉴定标准评定为A、B、C和D级的工程算例，将分别采用本文方法、最大隶属度法和等级加权平均法进行结构安全性评价，并进行对比分析。研究结果表明：基于层次分析法（AHP）所建立的结构安全评价模型，能反映混凝土框架结构受力特点；采用德尔菲法确定因素重要程度模糊集，充分发挥专家集体智慧在评判中作用，能较好体现赋权公平性；以AHP层次模型、因素重要程度模糊集和构件检查项目综合评判矩阵为基础的模糊综合评价方法，可以量化评估混凝土框架结构安全性，与现行规范安全等级评定结果的吻合程度最高，构件层、子单元层和鉴定单元层的平均一致率分别为71.9%、91.7%和100%。
2022, 52(10): 39-45.
doi: 10.13204/j.gyjzG22060906
摘要:
混凝土的收缩、徐变和预应力筋的松弛，会引起预应力损失，进而影响预应力混凝土结构的长期使用性能。按现有技术标准得到的预应力长期损失计算值与实际测量值有较大差别，故提出一种基于多种群遗传算法对预应力长期损失进行参数反演和预测的方法。采用该方法对影响JTG 3362—2018《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》和ACI 209—1992《混凝土结构中徐变、收缩和温度效应的预测》中对预应力长期损失计算结果的参数敏感性进行分析，并利用多种群遗传算法对敏感参数进行了反演，得到了与预应力长期损失实测值较为吻合的损失曲线，同时验证了该方法的可行性和准确性，并预测出张拉30 a后，采用JTG 3362—2018和ACI 209—1992计算的预应力长期损失分别为9.5%和9.2%。
混凝土的收缩、徐变和预应力筋的松弛，会引起预应力损失，进而影响预应力混凝土结构的长期使用性能。按现有技术标准得到的预应力长期损失计算值与实际测量值有较大差别，故提出一种基于多种群遗传算法对预应力长期损失进行参数反演和预测的方法。采用该方法对影响JTG 3362—2018《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》和ACI 209—1992《混凝土结构中徐变、收缩和温度效应的预测》中对预应力长期损失计算结果的参数敏感性进行分析，并利用多种群遗传算法对敏感参数进行了反演，得到了与预应力长期损失实测值较为吻合的损失曲线，同时验证了该方法的可行性和准确性，并预测出张拉30 a后，采用JTG 3362—2018和ACI 209—1992计算的预应力长期损失分别为9.5%和9.2%。
2022, 52(10): 46-52.
doi: 10.13204/j.gyjzG22012407
摘要:
对于超长复杂隔震结构体系，隔震支座在施工阶段易发生较大的侧向位移现象，实时、准确地监测隔震支座变形情况是指导施工进度和评判结构实际受力的有效依据。传统的接触式位移测量方法受维度、精度、操作和安装繁琐等限制，而采用基于计算机视觉的非接触测量方法可有效克服传统方法的不足。基于计算机视觉技术，提出一种位移监测系统，以网络摄像头为采集设备，采用基于颜色匹配技术，实现目标位移测量。该系统在西部某大型航站楼进行了应用，用于结构隔震支座位移的监测，同时对隔震支座的变形和温度的监测数据进行分析。结果表明，基于计算机视觉的监测系统能够精确测量隔震支座变形，可作为一个自动、经济的智能系统对结构长期服务。最后，给出在温度变化下超长隔震结构隔震支座的变形规律。
对于超长复杂隔震结构体系，隔震支座在施工阶段易发生较大的侧向位移现象，实时、准确地监测隔震支座变形情况是指导施工进度和评判结构实际受力的有效依据。传统的接触式位移测量方法受维度、精度、操作和安装繁琐等限制，而采用基于计算机视觉的非接触测量方法可有效克服传统方法的不足。基于计算机视觉技术，提出一种位移监测系统，以网络摄像头为采集设备，采用基于颜色匹配技术，实现目标位移测量。该系统在西部某大型航站楼进行了应用，用于结构隔震支座位移的监测，同时对隔震支座的变形和温度的监测数据进行分析。结果表明，基于计算机视觉的监测系统能够精确测量隔震支座变形，可作为一个自动、经济的智能系统对结构长期服务。最后，给出在温度变化下超长隔震结构隔震支座的变形规律。
2022, 52(10): 53-60.
doi: 10.13204/j.gyjzG22070112
摘要:
通过对图像拼接得到大范围裂缝图像，采用阈值分割算法进行裂缝识别，从而建立起基于计算机视觉的混凝土构件表面大范围裂缝识别流程。在此基础上，对往复荷载作用下的钢筋混凝土柱进行裂缝监测，研究加载过程中混凝土柱表面裂缝开展情况。结果表明：采用图像拼接，可以利用消费级手机分区获取裂缝图像，进而识别混凝土构件表面大范围的裂缝；所建立的裂缝识别流程能较好地识别混凝土柱上大范围表面裂缝，裂缝宽度、长度和倾角识别精度较高；随着位移幅值的增加，混凝土柱表面裂缝长度、宽度和面积增加，倾角减小，损伤随之增加。
通过对图像拼接得到大范围裂缝图像，采用阈值分割算法进行裂缝识别，从而建立起基于计算机视觉的混凝土构件表面大范围裂缝识别流程。在此基础上，对往复荷载作用下的钢筋混凝土柱进行裂缝监测，研究加载过程中混凝土柱表面裂缝开展情况。结果表明：采用图像拼接，可以利用消费级手机分区获取裂缝图像，进而识别混凝土构件表面大范围的裂缝；所建立的裂缝识别流程能较好地识别混凝土柱上大范围表面裂缝，裂缝宽度、长度和倾角识别精度较高；随着位移幅值的增加，混凝土柱表面裂缝长度、宽度和面积增加，倾角减小，损伤随之增加。
2022, 52(10): 61-70.
doi: 10.13204/j.gyjzG22042522
摘要:
采用数值模拟ABAQUS隐式动力分析的方法对三种常见的平面桁架系网架：正交正放、正交斜放、三向网架和四种角锥系网架：单向折线形、正放四角锥、斜放四角锥和三角锥网架进行拆除倒塌研究。通过将平面桁架倒塌试验和深圳体育馆屋盖网架的实际拆除倒塌情况与数值模拟结果进行对比，验证了数值模拟的准确性。并采用杆件的敏感性分析方法计算结构杆件的重要性系数，确定了不同类型网架拆除中的重要杆件，并制定相应的拆除方案。网架拆除倒塌的研究表明，在拆除网架结构柱端既定的杆件群后，其剩余柱端杆件压应力增大，并发生受压失稳屈曲是导致网架发生竖向大变形的主要原因；网架向下倒塌至柱顶下侧时，柱端杆件转为受拉，并通过悬链线效应来传递竖向荷载，最终发生的强度破坏是导致网架发生整体倒塌的主要原因。
采用数值模拟ABAQUS隐式动力分析的方法对三种常见的平面桁架系网架：正交正放、正交斜放、三向网架和四种角锥系网架：单向折线形、正放四角锥、斜放四角锥和三角锥网架进行拆除倒塌研究。通过将平面桁架倒塌试验和深圳体育馆屋盖网架的实际拆除倒塌情况与数值模拟结果进行对比，验证了数值模拟的准确性。并采用杆件的敏感性分析方法计算结构杆件的重要性系数，确定了不同类型网架拆除中的重要杆件，并制定相应的拆除方案。网架拆除倒塌的研究表明，在拆除网架结构柱端既定的杆件群后，其剩余柱端杆件压应力增大，并发生受压失稳屈曲是导致网架发生竖向大变形的主要原因；网架向下倒塌至柱顶下侧时，柱端杆件转为受拉，并通过悬链线效应来传递竖向荷载，最终发生的强度破坏是导致网架发生整体倒塌的主要原因。
2022, 52(10): 71-77.
doi: 10.13204/j.gyjzG22062310
摘要:
针对目前张弦结构损伤识别动力检测只能定性判断的问题，提出能够定量识别的曲率模态参数法。以改进的曲率模态绝对差和曲率模态变化率为损伤识别指标，判断结构损伤位置，定量诊断损伤程度。以某体育馆大跨张弦梁结构为研究对象，建立ANSYS有限元模型，通过降低结构单元弹性模量模拟多种损伤工况，对损伤指标进行有效性验证。结果表明：仅获取低阶模态振型数据，采用改进的曲率模态绝对差指标能精准判断上弦构件损伤位置，曲率模态变化率指标能较精确识别上弦构件和下弦拉索损伤程度，方法简便，成本较低。
针对目前张弦结构损伤识别动力检测只能定性判断的问题，提出能够定量识别的曲率模态参数法。以改进的曲率模态绝对差和曲率模态变化率为损伤识别指标，判断结构损伤位置，定量诊断损伤程度。以某体育馆大跨张弦梁结构为研究对象，建立ANSYS有限元模型，通过降低结构单元弹性模量模拟多种损伤工况，对损伤指标进行有效性验证。结果表明：仅获取低阶模态振型数据，采用改进的曲率模态绝对差指标能精准判断上弦构件损伤位置，曲率模态变化率指标能较精确识别上弦构件和下弦拉索损伤程度，方法简便，成本较低。
2022, 52(10): 78-83.
doi: 10.13204/j.gyjzG21112501
摘要:
损伤识别指标小波包能量曲率差对结构损伤定位的有效性已通过数值仿真、室内试验和工程项目的验证，但缺乏对结构损伤定量的分析。以3层空间框架结构为研究对象，采用有限元软件ABAQUS进行数值模拟和动力时程分析，引入虚拟脉冲响应函数，考察结构外部激励、损伤程度、损伤位置和弹性模量对其识别效果的影响，研究小波包能量曲率差对结构损伤程度的定量估计。结果表明：引入虚拟脉冲响应函数不影响小波包能量曲率差的损伤定位识别效果，并可有效减弱外部激励对其的影响；结构损伤程度、损伤位置对其有影响，弹性模量大于3.0×1010 Pa （包括等于3.0×1010 Pa）时对其无影响；通过数值拟合公式可以有效地定量识别结构损伤程度。
损伤识别指标小波包能量曲率差对结构损伤定位的有效性已通过数值仿真、室内试验和工程项目的验证，但缺乏对结构损伤定量的分析。以3层空间框架结构为研究对象，采用有限元软件ABAQUS进行数值模拟和动力时程分析，引入虚拟脉冲响应函数，考察结构外部激励、损伤程度、损伤位置和弹性模量对其识别效果的影响，研究小波包能量曲率差对结构损伤程度的定量估计。结果表明：引入虚拟脉冲响应函数不影响小波包能量曲率差的损伤定位识别效果，并可有效减弱外部激励对其的影响；结构损伤程度、损伤位置对其有影响，弹性模量大于3.0×1010 Pa （包括等于3.0×1010 Pa）时对其无影响；通过数值拟合公式可以有效地定量识别结构损伤程度。
2022, 52(10): 84-88,77.
doi: 10.13204/j.gyjzG22070417
摘要:
核电厂安全壳是保障核电机组安全运行的重要实体屏障，打压试验是验证安全壳结构强度和密封性的重要手段，在核电厂建造完成投入使用前，通过打压试验来验证安全壳建造质量和结构性能是否满足设计要求。由于预应力安全壳结构复杂，准确地计算预测安全壳在打压试验下的结构响应较为困难。以某三代核电厂预应力混凝土安全壳为研究对象，基于ANSYS建立了安全壳精细化三维有限元模型，在安全壳预应力张拉和打压试验期间持续监测结构整体变形和应变，并通过预应力钢束分批次张拉期间混凝土应变实测值和计算值的吻合分析，开展有限元模型初始修正。基于修正后的有限元模型，在打压试验前计算预测安全壳在试验压力下的结构变形。打压试验期间的监测实测数据表明：通过上述有限元模型修正方法，可以较为准确地计算预测安全壳在试验压力下的结构性能。
核电厂安全壳是保障核电机组安全运行的重要实体屏障，打压试验是验证安全壳结构强度和密封性的重要手段，在核电厂建造完成投入使用前，通过打压试验来验证安全壳建造质量和结构性能是否满足设计要求。由于预应力安全壳结构复杂，准确地计算预测安全壳在打压试验下的结构响应较为困难。以某三代核电厂预应力混凝土安全壳为研究对象，基于ANSYS建立了安全壳精细化三维有限元模型，在安全壳预应力张拉和打压试验期间持续监测结构整体变形和应变，并通过预应力钢束分批次张拉期间混凝土应变实测值和计算值的吻合分析，开展有限元模型初始修正。基于修正后的有限元模型，在打压试验前计算预测安全壳在试验压力下的结构变形。打压试验期间的监测实测数据表明：通过上述有限元模型修正方法，可以较为准确地计算预测安全壳在试验压力下的结构性能。
2022, 52(10): 89-93,105.
doi: 10.13204/j.gyjzG22072913
摘要:
在处于淤泥地质环境下的某体育场"双排桩+锚索"的基坑支护工程中，运用自感知锚索开展了试验性的监测应用。监测结果表明，光纤光栅自感知锚索能高效地监测每一时刻锚索的索力，精确获取了预应力张拉施工过程中的索力变化。此外，自感知锚索的监测范围为锚索全长，根据各测点的索力增长曲线可推断出锚索相应部位与岩土体的锚固效果；长期监测的结果表明，自感知锚索对支护结构的位移变形等变化能精确地同步响应，为锚索工程质量和安全提供可靠的数据支撑。
在处于淤泥地质环境下的某体育场"双排桩+锚索"的基坑支护工程中，运用自感知锚索开展了试验性的监测应用。监测结果表明，光纤光栅自感知锚索能高效地监测每一时刻锚索的索力，精确获取了预应力张拉施工过程中的索力变化。此外，自感知锚索的监测范围为锚索全长，根据各测点的索力增长曲线可推断出锚索相应部位与岩土体的锚固效果；长期监测的结果表明，自感知锚索对支护结构的位移变形等变化能精确地同步响应，为锚索工程质量和安全提供可靠的数据支撑。
2022, 52(10): 94-99,110.
doi: 10.13204/j.gyjzG22073006
摘要:
超长混凝土结构在温度变化和材料收缩过程中会产生内力和变形，容易使结构水平构件超过混凝土受拉强度而开裂。针对某周长约为670 m环形超长体育场混凝土结构，研究在施工过程中采用不同措施对主体结构的抗裂效果。使用有限元软件对体育场一层混凝土结构进行三维建模，通过"生死单元"实现结构施工过程，通过子程序定义主体结构的混凝土收缩、后浇带混凝土的膨胀和时变弹模。模拟结果表明当按照环形结构在东西两侧由北向南依次施工并合龙的施工组织顺序，早期浇筑的结构北部两侧转角处混凝土板由于温度降低和收缩原因产生的应力水平最高；而使用膨胀后浇带混凝土能有效补偿拉应力和控制裂缝产生。在环境温度低的时期，调整结构合龙时间能大幅降低温度对结构的影响；合理安排后浇带跳仓施工顺序，也能避免板应力沿结构长度的累积。
超长混凝土结构在温度变化和材料收缩过程中会产生内力和变形，容易使结构水平构件超过混凝土受拉强度而开裂。针对某周长约为670 m环形超长体育场混凝土结构，研究在施工过程中采用不同措施对主体结构的抗裂效果。使用有限元软件对体育场一层混凝土结构进行三维建模，通过"生死单元"实现结构施工过程，通过子程序定义主体结构的混凝土收缩、后浇带混凝土的膨胀和时变弹模。模拟结果表明当按照环形结构在东西两侧由北向南依次施工并合龙的施工组织顺序，早期浇筑的结构北部两侧转角处混凝土板由于温度降低和收缩原因产生的应力水平最高；而使用膨胀后浇带混凝土能有效补偿拉应力和控制裂缝产生。在环境温度低的时期，调整结构合龙时间能大幅降低温度对结构的影响；合理安排后浇带跳仓施工顺序，也能避免板应力沿结构长度的累积。
2022, 52(10): 100-105.
doi: 10.13204/j.gyjzG22042613
摘要:
某混凝土框架结构建筑因功能更新进行改造，为满足大空间要求，需进行大范围的柱、梁和板的拆除，具有较高的安全风险。通过有限元分析模拟拆改过程中结构的状态变化，优化改造和监测方案，并在改造施工期间通过自动化监测和人工巡检相结合的方式，对结构的倾斜、沉降、挠曲、损伤等情况进行了全程监测。结果表明：实测值与施工模拟分析结果吻合良好，监测期间未出现报警情况，未发现明显结构损伤，施工模拟与监测相结合可有效降低结构在改造期间的安全风险。
某混凝土框架结构建筑因功能更新进行改造，为满足大空间要求，需进行大范围的柱、梁和板的拆除，具有较高的安全风险。通过有限元分析模拟拆改过程中结构的状态变化，优化改造和监测方案，并在改造施工期间通过自动化监测和人工巡检相结合的方式，对结构的倾斜、沉降、挠曲、损伤等情况进行了全程监测。结果表明：实测值与施工模拟分析结果吻合良好，监测期间未出现报警情况，未发现明显结构损伤，施工模拟与监测相结合可有效降低结构在改造期间的安全风险。
2022, 52(10): 106-110.
doi: 10.13204/j.gyjzG20110607
摘要:
为实现预制框架桥顶推施工监测智能化，以湖南省常德市善卷路下穿常张高速公路框架桥顶推施工为工程背景，建立基于北斗定位技术的预制框架桥顶推施工智能监测系统，对顶推施工中预制框架桥位移和既有路面沉降进行了监测，并对监测数据进行分析。研究表明：基于北斗定位技术的预制框架桥顶推智能监测系统实现了数据的实时监测，通过系统程序自动分析处理发现，其分析和反馈速度大幅提升，效率更高。
为实现预制框架桥顶推施工监测智能化，以湖南省常德市善卷路下穿常张高速公路框架桥顶推施工为工程背景，建立基于北斗定位技术的预制框架桥顶推施工智能监测系统，对顶推施工中预制框架桥位移和既有路面沉降进行了监测，并对监测数据进行分析。研究表明：基于北斗定位技术的预制框架桥顶推智能监测系统实现了数据的实时监测，通过系统程序自动分析处理发现，其分析和反馈速度大幅提升，效率更高。
2022, 52(10): 111-114,188.
doi: 10.13204/j.gyjzG22041104
摘要:
上海近代砖木结构房屋质量劣化程度受到多种因素影响，涉及数据量较大，考虑到各指标均为有序分类变量且之间存在着相关关系，应用大数据分析技术中的主成分分析法和复相关系数赋权法，对上海近代砖木结构房屋质量劣化进行定量评定，以提升评定结果的准确性。首先选取材料强度和构件损伤作为房屋质量劣化评定指标，以此为基础采用主成分分析法和复相关系数赋权法分析评价指标数据，获取最终评价结果，即可实现上海近代砖木结构房屋质量劣化评定。工程算例评定结果表明：主成分分析法和复相关系数赋权法评定数值较为相近，且两者与实际鉴定结果一致，证实了2种方法的可行性。
上海近代砖木结构房屋质量劣化程度受到多种因素影响，涉及数据量较大，考虑到各指标均为有序分类变量且之间存在着相关关系，应用大数据分析技术中的主成分分析法和复相关系数赋权法，对上海近代砖木结构房屋质量劣化进行定量评定，以提升评定结果的准确性。首先选取材料强度和构件损伤作为房屋质量劣化评定指标，以此为基础采用主成分分析法和复相关系数赋权法分析评价指标数据，获取最终评价结果，即可实现上海近代砖木结构房屋质量劣化评定。工程算例评定结果表明：主成分分析法和复相关系数赋权法评定数值较为相近，且两者与实际鉴定结果一致，证实了2种方法的可行性。
2022, 52(10): 115-121.
doi: 10.13204/j.gyjzG22071808
摘要:
为调控混凝土早期收缩开裂，探究膨胀剂和高吸水树脂内养护剂组合对混凝土早期收缩的调控规律及对力学强度的影响，本研究以膨胀剂和内养护水均占胶凝材料总质量的0、3%、6%、9%组合掺入的混凝土作为对象，测试了早期自由变形、抗压和劈裂抗拉强度以及干燥失水率。结果表明：随着膨胀剂和内养护水组合掺量的增加，前3 d龄期内的混凝土自由变形曲线由"W "型逐渐向" L"型演变，混凝土28 d内自收缩和干燥收缩均被调控下降，直至掺量9%组密封养护下产生1 310×10-6的明显膨胀；但各组的净干燥收缩仍不能根除，同时28 d龄期的力学强度逐渐降低。混凝土3~28 d内净干燥收缩和干燥失水率基本呈线性相关。基于试验结果，确定6%组合掺量在本研究中相对较优。
为调控混凝土早期收缩开裂，探究膨胀剂和高吸水树脂内养护剂组合对混凝土早期收缩的调控规律及对力学强度的影响，本研究以膨胀剂和内养护水均占胶凝材料总质量的0、3%、6%、9%组合掺入的混凝土作为对象，测试了早期自由变形、抗压和劈裂抗拉强度以及干燥失水率。结果表明：随着膨胀剂和内养护水组合掺量的增加，前3 d龄期内的混凝土自由变形曲线由"W "型逐渐向" L"型演变，混凝土28 d内自收缩和干燥收缩均被调控下降，直至掺量9%组密封养护下产生1 310×10-6的明显膨胀；但各组的净干燥收缩仍不能根除，同时28 d龄期的力学强度逐渐降低。混凝土3~28 d内净干燥收缩和干燥失水率基本呈线性相关。基于试验结果，确定6%组合掺量在本研究中相对较优。
2022, 52(10): 122-130.
doi: 10.13204/j.gyjzG22072710
摘要:
既有圆和方钢管混凝土柱性能不足时，采用外套钢管可简单高效地对其进行加固。利用ABAQUS分别建立外套钢管加固的圆和方钢管混凝土柱有限元模型并与试验进行验证，分析端部长度、夹层材料厚度和强度、钢管径厚比和屈服强度以及核心混凝土强度等因素对外套钢管加固的钢管混凝土柱轴压性能的影响。结果表明：直径不小于300 mm的钢管混凝土加固后，其端部长度不超过60 mm时无需采取端部加强措施；较小的夹层材料厚度和较高的夹层材料强度有利于保证外套钢管加固效果；较小的外套钢管径厚比、较大的内层钢管径厚比和较低的核心混凝土强度均可以提升外套钢管的加固效果。基于叠加法，分别提出外套钢管加固的圆和方钢管混凝土柱轴压承载力计算方法，其预测结果与有限元及试验结果吻合良好。
既有圆和方钢管混凝土柱性能不足时，采用外套钢管可简单高效地对其进行加固。利用ABAQUS分别建立外套钢管加固的圆和方钢管混凝土柱有限元模型并与试验进行验证，分析端部长度、夹层材料厚度和强度、钢管径厚比和屈服强度以及核心混凝土强度等因素对外套钢管加固的钢管混凝土柱轴压性能的影响。结果表明：直径不小于300 mm的钢管混凝土加固后，其端部长度不超过60 mm时无需采取端部加强措施；较小的夹层材料厚度和较高的夹层材料强度有利于保证外套钢管加固效果；较小的外套钢管径厚比、较大的内层钢管径厚比和较低的核心混凝土强度均可以提升外套钢管的加固效果。基于叠加法，分别提出外套钢管加固的圆和方钢管混凝土柱轴压承载力计算方法，其预测结果与有限元及试验结果吻合良好。
2022, 52(10): 131-138.
doi: 10.13204/j.gyjzG22073005
摘要:
沿海、盐湖及除冰盐地区混凝土结构受氯离子侵蚀严重，已造成巨大经济损失。传统基于Fick第二定律的氯离子传输模型考虑因素单一，难以反映实际工程中氯离子的传输行为。以Nernst-Plank方程为代表的离子传输模型考虑了多种因素协同作用，但因公式复杂不便求解，限制了其在工程中的应用。研究以Nernst-Plank方程为基础，分析了水泥基材料在侵蚀环境中的多离子传输模型，开展了氯离子非稳态电迁移试验和混凝土水分传输试验，并考虑混凝土拌和物组成、胶凝材料物理化学特性和结构服役环境特征等，采用STADIUM®软件对普通混凝土和内养护混凝土中氯离子传输过程进行模拟。结果表明：内养护作用可以提高混凝土的抗离子侵蚀能力，延长混凝土结构的服役寿命，但后期改善程度有限；STADIUM®软件可以较好地模拟氯离子在混凝土中的传输行为，为混凝土结构的寿命预测提供了一种更为便捷的方法。
沿海、盐湖及除冰盐地区混凝土结构受氯离子侵蚀严重，已造成巨大经济损失。传统基于Fick第二定律的氯离子传输模型考虑因素单一，难以反映实际工程中氯离子的传输行为。以Nernst-Plank方程为代表的离子传输模型考虑了多种因素协同作用，但因公式复杂不便求解，限制了其在工程中的应用。研究以Nernst-Plank方程为基础，分析了水泥基材料在侵蚀环境中的多离子传输模型，开展了氯离子非稳态电迁移试验和混凝土水分传输试验，并考虑混凝土拌和物组成、胶凝材料物理化学特性和结构服役环境特征等，采用STADIUM®软件对普通混凝土和内养护混凝土中氯离子传输过程进行模拟。结果表明：内养护作用可以提高混凝土的抗离子侵蚀能力，延长混凝土结构的服役寿命，但后期改善程度有限；STADIUM®软件可以较好地模拟氯离子在混凝土中的传输行为，为混凝土结构的寿命预测提供了一种更为便捷的方法。
2022, 52(10): 139-145.
doi: 10.13204/j.gyjzG22042907
摘要:
随着我国城市更新进程的不断推进，旧工业建筑改造呈现方兴未艾的趋势。目前改造多集中在功能置换、建筑形式和空间布局方面，缺乏对室内物理环境提升的考量，导致建筑在实际使用中存在采光不良等问题。国内相关研究也缺乏针对旧工业建筑改造室内采光效果及多因素变量的优化比选策略分析。以郑州芝麻街大食堂为研究对象，通过现场调研与实测发现问题，选择适合的优化策略，借助斯维尔软件和正交试验设计进行模拟分析验证，以采光系数、动态采光时数、内区采光达标率三方面进行综合评价，得出边界条件下的较优因素组合。结果表明，中庭尺寸对大跨度旧工业建筑改造室内采光优化是一个非常显著的因素，增设中庭可有效改善室内天然采光。
随着我国城市更新进程的不断推进，旧工业建筑改造呈现方兴未艾的趋势。目前改造多集中在功能置换、建筑形式和空间布局方面，缺乏对室内物理环境提升的考量，导致建筑在实际使用中存在采光不良等问题。国内相关研究也缺乏针对旧工业建筑改造室内采光效果及多因素变量的优化比选策略分析。以郑州芝麻街大食堂为研究对象，通过现场调研与实测发现问题，选择适合的优化策略，借助斯维尔软件和正交试验设计进行模拟分析验证，以采光系数、动态采光时数、内区采光达标率三方面进行综合评价，得出边界条件下的较优因素组合。结果表明，中庭尺寸对大跨度旧工业建筑改造室内采光优化是一个非常显著的因素，增设中庭可有效改善室内天然采光。
2022, 52(10): 146-155,138.
doi: 10.13204/j.gyjzG22071409
摘要:
波形钢板加强的钢管混凝土组合剪力墙是一种新型的结构抗侧体系，由于采用了"承重抗侧分离"的设计，材料性能发挥充分，组合效应明显，可用于加强钢管混凝土结构的抗侧刚度，提升其抗震性能。为研究该种组合剪力墙的抗震性能，首先对照试验现象，标定有限元数值模拟参数；然后基于3组共12片试件的有限元模拟计算结果，分析了组合剪力墙在多级水平往复荷载作用下的弹塑性受力及变形发展规律、破坏模式、滞回特征、耗能能力等抗震性能参数；最后研究了不同轴压比、剪跨比、波形钢板厚度对组合剪力墙抗震性能的影响。研究结果表明：组合剪力墙的抗侧力学行为具有明显的两阶段特征，其滞回曲线饱满，强度退化慢，耗能能力好，极限位移角及位移延性均很高；提高轴压比有利于提高极限承载力，但会导致第二阶段承载力的快速下降；剪跨比主要影响组合剪力墙的破坏模式；波形钢板相对高厚比的合理取值范围应在500~800之间。
波形钢板加强的钢管混凝土组合剪力墙是一种新型的结构抗侧体系，由于采用了"承重抗侧分离"的设计，材料性能发挥充分，组合效应明显，可用于加强钢管混凝土结构的抗侧刚度，提升其抗震性能。为研究该种组合剪力墙的抗震性能，首先对照试验现象，标定有限元数值模拟参数；然后基于3组共12片试件的有限元模拟计算结果，分析了组合剪力墙在多级水平往复荷载作用下的弹塑性受力及变形发展规律、破坏模式、滞回特征、耗能能力等抗震性能参数；最后研究了不同轴压比、剪跨比、波形钢板厚度对组合剪力墙抗震性能的影响。研究结果表明：组合剪力墙的抗侧力学行为具有明显的两阶段特征，其滞回曲线饱满，强度退化慢，耗能能力好，极限位移角及位移延性均很高；提高轴压比有利于提高极限承载力，但会导致第二阶段承载力的快速下降；剪跨比主要影响组合剪力墙的破坏模式；波形钢板相对高厚比的合理取值范围应在500~800之间。
2022, 52(10): 156-160,203.
doi: 10.13204/j.gyjzG22072920
摘要:
木-混凝土组合结构能显著提高木结构建筑的结构性能，在多高层木结构建筑中有较好的应用前景。由于木-混凝土组合楼盖振动性能方面的研究比较少，目前还缺乏有效的设计依据。钢筋桁架楼承板在装配式混凝土结构楼盖中已被广泛使用，对采用钢筋桁架楼承板的木-混凝土组合梁的动力性能开展试验探索。基于推出试验得到剪力连接件的抗剪性能并计算组合梁的抗弯刚度；通过动力试验获取了组合梁的自振频率、阻尼比等动力性能，结合理论计算分析了连接件类型和钢筋桁架楼承板对组合梁动力性能的影响，利用现有标准评估了组合梁的舒适性以及计算模型的准确性。
木-混凝土组合结构能显著提高木结构建筑的结构性能，在多高层木结构建筑中有较好的应用前景。由于木-混凝土组合楼盖振动性能方面的研究比较少，目前还缺乏有效的设计依据。钢筋桁架楼承板在装配式混凝土结构楼盖中已被广泛使用，对采用钢筋桁架楼承板的木-混凝土组合梁的动力性能开展试验探索。基于推出试验得到剪力连接件的抗剪性能并计算组合梁的抗弯刚度；通过动力试验获取了组合梁的自振频率、阻尼比等动力性能，结合理论计算分析了连接件类型和钢筋桁架楼承板对组合梁动力性能的影响，利用现有标准评估了组合梁的舒适性以及计算模型的准确性。
2022, 52(10): 161-167,228.
doi: 10.13204/j.gyjzG22030414
摘要:
高延性混凝土（HDC）具有良好的延性、黏结性能和耐损伤性能，利用其加固受损混凝土梁不仅能提高梁的承载力还能阻止其裂缝的进一步发展。使用HDC进行面层加固，对5个HDC加固震损混凝土梁进行受弯性能试验，研究HDC加固震损混凝土梁的承载能力和变形能力及混凝土内部损伤情况。试验结果表明：利用HDC加固的震损混凝土梁承载力和变形能力较加固前得到了大幅度提高，RCL1~RCL5加固后承载力分别提高86.1%、75.7%、56.0%、84.4%和65.7%；其初始裂缝对应荷载分别提高36.4%、86.6%、64.3%、28.9%和29.7%。HDC加固震损混凝土梁破坏前后对比，表明HDC发挥了良好的黏结性能和耐损伤性能，原有混凝土和HDC能够共同受力，协同变形。基于HDC加固震损混凝土梁的受弯性能研究，给出了HDC加固震损混凝土梁受弯承载力计算公式，计算结果与试验结果相吻合。
高延性混凝土（HDC）具有良好的延性、黏结性能和耐损伤性能，利用其加固受损混凝土梁不仅能提高梁的承载力还能阻止其裂缝的进一步发展。使用HDC进行面层加固，对5个HDC加固震损混凝土梁进行受弯性能试验，研究HDC加固震损混凝土梁的承载能力和变形能力及混凝土内部损伤情况。试验结果表明：利用HDC加固的震损混凝土梁承载力和变形能力较加固前得到了大幅度提高，RCL1~RCL5加固后承载力分别提高86.1%、75.7%、56.0%、84.4%和65.7%；其初始裂缝对应荷载分别提高36.4%、86.6%、64.3%、28.9%和29.7%。HDC加固震损混凝土梁破坏前后对比，表明HDC发挥了良好的黏结性能和耐损伤性能，原有混凝土和HDC能够共同受力，协同变形。基于HDC加固震损混凝土梁的受弯性能研究，给出了HDC加固震损混凝土梁受弯承载力计算公式，计算结果与试验结果相吻合。
2022, 52(10): 168-175,145.
doi: 10.13204/j.gyjzG22052104
摘要:
为了更加科学合理地进行体外预应力加固RC简支T梁设计优化，充分考虑了体外预应力布筋过程中几何设计值的不确定性和变异性，提出了一种基于目标可靠度的体外预应力加固设计优化方法。利用有限元分析软件，基于六西格玛理论实现体外预应力加固后梁体结构可靠度的计算，采用响应面法分析各随机设计变量（钢束等效直径、钢束夹角、钢束圆角半径、钢束折线长度、钢绞线抗拉强度设计值）对体外预应力加固后简支T梁可靠度的影响规律。结果表明：体外预应力加固后，简支T梁的可靠性对体外预应力钢束等效直径的敏感程度最高。考虑在役混凝土桥梁一级安全等级目标可靠指标，给出了体外预应加固各随机变量的设计建议值，并以现场加固桥梁工程为例验证，通过2次成桥静载试验，发现跨中挠度及应变都得到了较好的控制，最小校验系数分别为0.72和0.73。
为了更加科学合理地进行体外预应力加固RC简支T梁设计优化，充分考虑了体外预应力布筋过程中几何设计值的不确定性和变异性，提出了一种基于目标可靠度的体外预应力加固设计优化方法。利用有限元分析软件，基于六西格玛理论实现体外预应力加固后梁体结构可靠度的计算，采用响应面法分析各随机设计变量（钢束等效直径、钢束夹角、钢束圆角半径、钢束折线长度、钢绞线抗拉强度设计值）对体外预应力加固后简支T梁可靠度的影响规律。结果表明：体外预应力加固后，简支T梁的可靠性对体外预应力钢束等效直径的敏感程度最高。考虑在役混凝土桥梁一级安全等级目标可靠指标，给出了体外预应加固各随机变量的设计建议值，并以现场加固桥梁工程为例验证，通过2次成桥静载试验，发现跨中挠度及应变都得到了较好的控制，最小校验系数分别为0.72和0.73。
2022, 52(10): 176-181,194.
doi: 10.13204/j.gyjzG22050206
摘要:
H型钢栓焊拼接节点具有优良的拼装性能，广泛应用于钢结构建筑。但在施工过程中，这种节点常有错边、气孔、夹渣等焊接缺陷，不满足验收规范的要求，也严重影响结构安全。为保证结构安全使用，有必要研究带缺陷H型钢栓焊拼接节点承载力的精确评估方法及受限空间内的加固技术。根据焊缝缺陷程度进行定量分级，提出一种利用缺陷焊缝的有效部分、螺栓摩擦力和缺陷焊缝的抗压能力进行节点剩余承载力精确评估的方法；对5种常用梁型、带不同程度焊缝缺陷的节点进行评估，给出了各节点承载力评估结果。基于评估结果，提出了受限空间内将H型变为III型截面的H型栓焊拼接节点抗弯加固方法。
H型钢栓焊拼接节点具有优良的拼装性能，广泛应用于钢结构建筑。但在施工过程中，这种节点常有错边、气孔、夹渣等焊接缺陷，不满足验收规范的要求，也严重影响结构安全。为保证结构安全使用，有必要研究带缺陷H型钢栓焊拼接节点承载力的精确评估方法及受限空间内的加固技术。根据焊缝缺陷程度进行定量分级，提出一种利用缺陷焊缝的有效部分、螺栓摩擦力和缺陷焊缝的抗压能力进行节点剩余承载力精确评估的方法；对5种常用梁型、带不同程度焊缝缺陷的节点进行评估，给出了各节点承载力评估结果。基于评估结果，提出了受限空间内将H型变为III型截面的H型栓焊拼接节点抗弯加固方法。
2022, 52(10): 182-188.
doi: 10.13204/j.gyjzG22062717
摘要:
详细分析了郑家垣隧道-滑坡斜交体系地形地质特征、变形过程和趋势、滑坡成因、稳定性、治理方案和监测数据，给出了综合治理方案：对滑坡体进行卸载；裂缝夯填灌浆；在穿越滑面的隧道左右侧分别设置抗滑桩和锚索抗滑桩加固；取消隧道前的短路基使桥隧顺接；坡体表面和内部截排水；局部护坡加固。由于隧道-滑坡斜交体系是典型的三维立体结构，当隧道洞身距离滑面越近，滑坡稳定性越差，滑坡对隧道产生的坡坏也就越严重；从空间位置关系对滑坡稳定性影响的大小来看，穿越滑面>穿越滑床。当隧道-滑坡斜交体系上覆土层较厚且滑面较陡时，隧道竖向变形大于水平变形；当上覆土层较薄、滑面较缓时，水平变形大于竖向变形。隧道穿越滑坡体尤其滑面时，要采用弱爆破和短进尺施工、加强支护参数、缩短各施工工序时间、注重隧道衬砌的快速闭合、加强和加密监控量测。郑家垣隧道-滑坡经历了多次暴雨考验，整体稳定，治理效果良好。
详细分析了郑家垣隧道-滑坡斜交体系地形地质特征、变形过程和趋势、滑坡成因、稳定性、治理方案和监测数据，给出了综合治理方案：对滑坡体进行卸载；裂缝夯填灌浆；在穿越滑面的隧道左右侧分别设置抗滑桩和锚索抗滑桩加固；取消隧道前的短路基使桥隧顺接；坡体表面和内部截排水；局部护坡加固。由于隧道-滑坡斜交体系是典型的三维立体结构，当隧道洞身距离滑面越近，滑坡稳定性越差，滑坡对隧道产生的坡坏也就越严重；从空间位置关系对滑坡稳定性影响的大小来看，穿越滑面>穿越滑床。当隧道-滑坡斜交体系上覆土层较厚且滑面较陡时，隧道竖向变形大于水平变形；当上覆土层较薄、滑面较缓时，水平变形大于竖向变形。隧道穿越滑坡体尤其滑面时，要采用弱爆破和短进尺施工、加强支护参数、缩短各施工工序时间、注重隧道衬砌的快速闭合、加强和加密监控量测。郑家垣隧道-滑坡经历了多次暴雨考验，整体稳定，治理效果良好。
2022, 52(10): 189-194.
doi: 10.13204/j.gyjzG22073102
摘要:
为提升车站整体性能，深圳市黄木岗交通枢纽工程需对运营地下三层车站共456.7 m长侧墙进行贯通改造。为确保运营安全，采用三维增量有限元方法对运营地铁站大规模贯通改造施工力学行为进行了研究。结果表明：1）既有站单侧相邻基坑开挖，导致顶板及底板跨中弯矩、框架柱弯矩、车站水平位移增大，有必要优化相邻基坑支护方案以控制既有结构的内力及变形；2）既有站降水可以降低临时支撑轴力及底板的跨中弯矩增幅；3）随着既有侧墙开洞的贯通层数及跨度增加，既有车站的变形和内力均显著增大，通过架设临时立柱"预支护"处理，可有效降低既有结构板的弯矩及变形；4）对既有站降水并架设临时支撑再改造的方案是控制既有站受力及变形的相对最优方案。
为提升车站整体性能，深圳市黄木岗交通枢纽工程需对运营地下三层车站共456.7 m长侧墙进行贯通改造。为确保运营安全，采用三维增量有限元方法对运营地铁站大规模贯通改造施工力学行为进行了研究。结果表明：1）既有站单侧相邻基坑开挖，导致顶板及底板跨中弯矩、框架柱弯矩、车站水平位移增大，有必要优化相邻基坑支护方案以控制既有结构的内力及变形；2）既有站降水可以降低临时支撑轴力及底板的跨中弯矩增幅；3）随着既有侧墙开洞的贯通层数及跨度增加，既有车站的变形和内力均显著增大，通过架设临时立柱"预支护"处理，可有效降低既有结构板的弯矩及变形；4）对既有站降水并架设临时支撑再改造的方案是控制既有站受力及变形的相对最优方案。
2022, 52(10): 195-203.
doi: 10.13204/j.gyjzG22073009
摘要:
随着社会信息化进程的不断加快，信息技术逐渐成为建筑从业人员提升工程管理质量的重要手段，BIM作为建筑领域数字化发展的关键组成部分被广泛应用于工程管理之中，如何在已有理论和应用的基础上进一步发展工程管理信息技术成为研究者关注的焦点。分别从工程数据的组织与处理以及挖掘与分析这两个方面对BIM相关研究进行总结与归纳，包括IFC标准、多尺度信息模型、模型轻量化技术，以及工程领域数据挖掘的关键步骤与典型方法。在此基础上，对BIM与工程信息技术面临的瓶颈问题进行分析，并指出和探讨了三个未来主要的发展方向：工程领域数字孪生、城市信息模型、工程领域知识图谱，为进一步的研究与技术应用提供参考。
随着社会信息化进程的不断加快，信息技术逐渐成为建筑从业人员提升工程管理质量的重要手段，BIM作为建筑领域数字化发展的关键组成部分被广泛应用于工程管理之中，如何在已有理论和应用的基础上进一步发展工程管理信息技术成为研究者关注的焦点。分别从工程数据的组织与处理以及挖掘与分析这两个方面对BIM相关研究进行总结与归纳，包括IFC标准、多尺度信息模型、模型轻量化技术，以及工程领域数据挖掘的关键步骤与典型方法。在此基础上，对BIM与工程信息技术面临的瓶颈问题进行分析，并指出和探讨了三个未来主要的发展方向：工程领域数字孪生、城市信息模型、工程领域知识图谱，为进一步的研究与技术应用提供参考。
2022, 52(10): 204-210,235.
doi: 10.13204/j.gyjzG22073107
摘要:
在建筑运维系统的数据映射到建筑数字孪生体的过程中，面临着数据离散、多源异构、查询时效性差等问题。为解决上述问题，在建筑运维数据的准备、接入、转换、集成和可视化等方面基于数字孪生体设计了新的运维数据融合路线并构建数据融合系统。利用Flink自定义Source Function算子、数据转换映射配置、自主研发流式计算引擎和OLAP引擎，解决建筑运维系统的上述三个问题。最后以青岛市某三甲医院为例进行实践。结果表明：提出的数据融合路线可以充分满足建筑运维系统数据融合的各项要求；该数据融合系统能够顺利完成该医院多个领域超30亿条数据的接入、转换、存储和可视化任务；该数据融合路线也为数字孪生技术的研究和应用奠定了基础。
在建筑运维系统的数据映射到建筑数字孪生体的过程中，面临着数据离散、多源异构、查询时效性差等问题。为解决上述问题，在建筑运维数据的准备、接入、转换、集成和可视化等方面基于数字孪生体设计了新的运维数据融合路线并构建数据融合系统。利用Flink自定义Source Function算子、数据转换映射配置、自主研发流式计算引擎和OLAP引擎，解决建筑运维系统的上述三个问题。最后以青岛市某三甲医院为例进行实践。结果表明：提出的数据融合路线可以充分满足建筑运维系统数据融合的各项要求；该数据融合系统能够顺利完成该医院多个领域超30亿条数据的接入、转换、存储和可视化任务；该数据融合路线也为数字孪生技术的研究和应用奠定了基础。
2022, 52(10): 211-218.
doi: 10.13204/j.gyjzG22071916
摘要:
为了及时发现住宅楼房中业主私自改造楼房所造成的承重墙结构损伤，提出了一种使用基于小波包变换对楼房结构进行健康监测的方法。使用ANSYS有限元软件建立框架剪力墙结构的计算模型，模拟多种损伤工况，计算结构上测点的加速度响应，使用MATLAB软件对测点响应信号进行小波包变换和小波包能量计算，最后通过损伤指标DDE（小波包曲率能量标准偏差）进行损伤识别。结果表明：使用小波包能量变换结合损伤指标DDE的损伤识别方法能够有效监测框架剪力墙的结构损伤，该方法能够在承重墙结构被破坏时及时获得损伤监测结果，配合预警和报警设备使用将有更好的防治效果。
为了及时发现住宅楼房中业主私自改造楼房所造成的承重墙结构损伤，提出了一种使用基于小波包变换对楼房结构进行健康监测的方法。使用ANSYS有限元软件建立框架剪力墙结构的计算模型，模拟多种损伤工况，计算结构上测点的加速度响应，使用MATLAB软件对测点响应信号进行小波包变换和小波包能量计算，最后通过损伤指标DDE（小波包曲率能量标准偏差）进行损伤识别。结果表明：使用小波包能量变换结合损伤指标DDE的损伤识别方法能够有效监测框架剪力墙的结构损伤，该方法能够在承重墙结构被破坏时及时获得损伤监测结果，配合预警和报警设备使用将有更好的防治效果。
2022, 52(10): 219-223,218.
doi: 10.13204/j.gyjzG22073011
摘要:
传统建筑维修工单管理系统容易忽视对工单文本描述部分的分析，导致有价值的信息被淹没在大量杂乱数据中，使得重复、高频工单难以快速准确提取。针对上述问题，采用一种基于关键词库的中文分词算法，对建筑维修工单报修内容的长文本描述进行合理分词；然后，采用基于K-means的密度检测算法，引入工单各属性的权值，从而计算任意两个工单间的赋权欧式距离，得到各工单密度并提取候选重复工单集合；最后，采用基于密度的DBSCAN聚类算法，确定最终的重复工单集合，并在实际工程中进行应用验证。可较为精准有效地从大量数据中提取重复工单，有助于提升建筑维修工单分析效率，保障后勤精细化管理水平。
传统建筑维修工单管理系统容易忽视对工单文本描述部分的分析，导致有价值的信息被淹没在大量杂乱数据中，使得重复、高频工单难以快速准确提取。针对上述问题，采用一种基于关键词库的中文分词算法，对建筑维修工单报修内容的长文本描述进行合理分词；然后，采用基于K-means的密度检测算法，引入工单各属性的权值，从而计算任意两个工单间的赋权欧式距离，得到各工单密度并提取候选重复工单集合；最后，采用基于密度的DBSCAN聚类算法，确定最终的重复工单集合，并在实际工程中进行应用验证。可较为精准有效地从大量数据中提取重复工单，有助于提升建筑维修工单分析效率，保障后勤精细化管理水平。
2022, 52(10): 224-228.
doi: 10.13204/j.gyjzG22060707
摘要:
为了实时掌握逾龄输电铁塔结构的健康状态，针对山东临沂4基正在运行的输电铁塔建立了基于无线传感网的结构健康状态监测系统，通过有限元分析确定了铁塔结构的控制部位和损伤敏感部位，实现结构工作应力、变形、振动及基础位移、沉降等结构健康状态信息的在线实时监测。结果表明，监测系统运行状态良好，应变、振动、沉降等监测数据波动稳定，铁塔结构健康状态无异常，有效保障了输电铁塔的安全稳定运行。
为了实时掌握逾龄输电铁塔结构的健康状态，针对山东临沂4基正在运行的输电铁塔建立了基于无线传感网的结构健康状态监测系统，通过有限元分析确定了铁塔结构的控制部位和损伤敏感部位，实现结构工作应力、变形、振动及基础位移、沉降等结构健康状态信息的在线实时监测。结果表明，监测系统运行状态良好，应变、振动、沉降等监测数据波动稳定，铁塔结构健康状态无异常，有效保障了输电铁塔的安全稳定运行。
2022, 52(10): 229-235.
doi: 10.13204/j.gyjzG22072610
摘要:
为准确评估尾矿库溃坝后泥石流对下游构筑物的冲击破坏概率与破坏严重程度，依据尾矿库自身溃坝灾害特性、溃坝后泥石流流变特性与仿真模拟技术，构建了针对桥梁工程的冲击作用风险评估体系。基于该体系，结合二维云模型理论生成概率云与严重程度云：先基于信息熵获取权重，再基于逆向云模型生成评价云图，基于标准云模型生成左右半云，最终通过云相似度确定评价云与标准云相似性，并与权值结合得到各尾矿库实际安全状况。以受溃坝泥石流冲击破坏作用的桥梁工程为例进行实证研究后得出，该风险评估指标体系实用性强，后二维云模型能够修正传统云模型直接去除区间断点处数据的不足，提高评价结果准确性与风险评估过程的全面性。
为准确评估尾矿库溃坝后泥石流对下游构筑物的冲击破坏概率与破坏严重程度，依据尾矿库自身溃坝灾害特性、溃坝后泥石流流变特性与仿真模拟技术，构建了针对桥梁工程的冲击作用风险评估体系。基于该体系，结合二维云模型理论生成概率云与严重程度云：先基于信息熵获取权重，再基于逆向云模型生成评价云图，基于标准云模型生成左右半云，最终通过云相似度确定评价云与标准云相似性，并与权值结合得到各尾矿库实际安全状况。以受溃坝泥石流冲击破坏作用的桥梁工程为例进行实证研究后得出，该风险评估指标体系实用性强，后二维云模型能够修正传统云模型直接去除区间断点处数据的不足，提高评价结果准确性与风险评估过程的全面性。
2022, 52(10): 236-241.
doi: 10.13204/j.gyjzG22072810
摘要:
市政设施是城市管理的重要组成部分，传统市政设施管养以"发现问题、解决问题"的被动式运维为主，是城市精细化管理的薄弱环节。在深入分析市政设施智慧管养需求的基础上，设计了智慧管养系统的系统架构；开发了市政设施GIS地图驾驶舱模块；融合边缘侧采集系统数据、道路运行数据、日常养护和应急保养数据实现实施运行数据接入；采用深度学习技术实现对道路裂缝、坑槽、积水结冰等典型病害的智能识别与预警。在实际项目应用表明，基于GIS+人工智能技术的市政设施管养系统可高效助力路桥病害识别、时空演化和发展趋势分析，对于市政养护高效、高标准、智能化发展具有重要作用。
市政设施是城市管理的重要组成部分，传统市政设施管养以"发现问题、解决问题"的被动式运维为主，是城市精细化管理的薄弱环节。在深入分析市政设施智慧管养需求的基础上，设计了智慧管养系统的系统架构；开发了市政设施GIS地图驾驶舱模块；融合边缘侧采集系统数据、道路运行数据、日常养护和应急保养数据实现实施运行数据接入；采用深度学习技术实现对道路裂缝、坑槽、积水结冰等典型病害的智能识别与预警。在实际项目应用表明，基于GIS+人工智能技术的市政设施管养系统可高效助力路桥病害识别、时空演化和发展趋势分析，对于市政养护高效、高标准、智能化发展具有重要作用。
2022, 52(10): 242-245.
doi: 10.13204/j.gyjzG21121316
摘要:
利用有限元方法对引水渠道边坡进行数值模拟计算，将位移计算值和土体材料力学参数值代入径向基函数神经网络（RBF神经网络）的输入层和输出层进行训练，得到多层土体材料参数与位移之间的非线性关系，建立材料参数智能反演模型，根据不同时间的位移监测值反演得到了对应土体的力学参数，将反演得到的参数进行有限元正分析，验证反演模型的精确度。结合反演结果以有限元强度折减法计算引水渠道边坡不同时间的稳定性安全系数，研究边坡稳定性动态变化规律。
利用有限元方法对引水渠道边坡进行数值模拟计算，将位移计算值和土体材料力学参数值代入径向基函数神经网络（RBF神经网络）的输入层和输出层进行训练，得到多层土体材料参数与位移之间的非线性关系，建立材料参数智能反演模型，根据不同时间的位移监测值反演得到了对应土体的力学参数，将反演得到的参数进行有限元正分析，验证反演模型的精确度。结合反演结果以有限元强度折减法计算引水渠道边坡不同时间的稳定性安全系数，研究边坡稳定性动态变化规律。
2022, 52(10): 246-252,241.
doi: 10.13204/j.gyjzG22072603
摘要:
以某220 kV双回路直线杆塔为对象，建立塔线体系有限元模型，对基础沉降、滑移、均匀和不均匀覆冰等情况下塔线的变形和应力进行参数化分析，提取杆塔支点和导地线挂点位移及杆件应力，建立数据集。将杆塔支点和挂点作为监测点，利用建立的数据集和BP神经网络算法，以监测点位移为输入，建立计算杆塔应力的代理模型。提出利用监测点位移和代理模型快速输出杆塔所有杆件应力，对杆塔结构强度进行实时预测的方法，为输电线路运行状态实时感知及安全预警技术奠定基础。
以某220 kV双回路直线杆塔为对象，建立塔线体系有限元模型，对基础沉降、滑移、均匀和不均匀覆冰等情况下塔线的变形和应力进行参数化分析，提取杆塔支点和导地线挂点位移及杆件应力，建立数据集。将杆塔支点和挂点作为监测点，利用建立的数据集和BP神经网络算法，以监测点位移为输入，建立计算杆塔应力的代理模型。提出利用监测点位移和代理模型快速输出杆塔所有杆件应力，对杆塔结构强度进行实时预测的方法，为输电线路运行状态实时感知及安全预警技术奠定基础。
