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曹鸿猷: 作品数：72 被引量：180H指数：8; 供职机构：武汉理工大学土木工程与建筑学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金湖北省自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>; 相关领域：建筑科学交通运输工程理学一般工业技术更多>>

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桥梁运营监测数据相关性分析及温度效应剔除被引量：6: 2022年; 近年来,桥梁事故频发,许多大型桥梁通过安装健康监测系统对其进行服役安全评定和寿命预测。为了能更好地利用桥梁健康监测数据,通过特征分析获取了温度、应变及挠度的基本特征,研究了结构温度与环境温度、结构应力以及结构挠度之间的相关性。将运营监测数据的组成分为荷载高频段和长波低频段,采用小波变换将二者进行分离,分别得到了由温度效应和外部荷载所引起的桥梁应力及挠度数据,结果表明:桥梁结构温度变化主要依赖于其所处的环境温度;主梁截面温度较桥墩截面温度在趋势上更符合环境温度的变化;主梁在纵桥方向上的不同位置具有一致的温度分布形式;温度对桥梁应力和挠度均具有较强的相关性;剔除温度效应得到的列车荷载作用下桥梁结构的响应结果更为精确,可为后续桥梁运营安全分析与评估提供科学数据和参考。; 杨宏印张爱辛张威曹鸿猷刘章军; 关键词：应力挠度数据处理

基于深度学习的复杂场景下混凝土表面裂缝识别研究被引量：17: 2020年; 为在桥梁健康监测工作中能更便捷、可靠地完成分类采集的裂缝图像及其中裂缝的标识工作,改善裂缝识别方法效果对提取算法初始聚类中心的选取和图像背景环境的高度依赖等问题,提出了一种适用于多种场景条件下的混凝土裂缝检测的图像识别方法。卷积神经网络是深度学习的代表算法之一,该算法具备表征学习能力,能够按其本身的阶层结构对输入信息完成信息分类的工作。依托武汉市某桥的检测工程,在现场完成图像数据的采集后,采用卷积神经网络搭建了适用于混凝土裂缝图像分类的图像分类模型,实现了对检测工程期间所采集的复杂场景下混凝土结构图像的分类。同时,考虑到传统的K-means算法中聚类中心的局部簇密度与欧氏距离均较大的特点,结合统计学原理与形态学方法的特点,对传统的K-means算法做出了改进,所得的改进K-means算法能够完成复杂场景下裂缝图像的裂缝骨架分割提取和裂缝宽度的计算。随后通过对从检测工程现场桥梁表面600张图像采样的识别,验证了在混凝土存在表层脱落、污渍、苔藓等会对图像裂缝骨架提取效果产生严重干扰的复杂环境条件下所提出方法的有效性,且相较于传统方法具有更高的裂缝检测效率。; 雷斯达曹鸿猷康俊涛; 关键词：桥梁工程

基于遗传算法的高速铁路桥梁损伤识别: 2024年; 针对高速铁路桥梁结构服役局部损伤问题,文章提出一种改进损伤识别因子并结合遗传算法的损伤识别方法。推导了任意单元长度组合的车辆-轨道-桥梁耦合单元及其动力方程,遗传算法采用锦标赛策略及最优保存策略2种选择算子,引入灾变及邻域搜索机制。通过对不同损伤工况进行多次独立重复计算,对算法的稳定性与准确性进行统计分析。结果表明:在信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)大于25 dB时,识别效果好,极少数误判的结果大概率存在于真实损伤位置的附近或对称处;与单个单元损伤情况相比,多个单元损伤工况平均第一次出现最优解的迭代次数略高,但整体都偏低;SNR与识别率(identification rate,IR)呈“扁S”型Logistic曲线关系。; 杨宏印张威曹鸿猷吴楠昊刘章军; 关键词：动力响应损伤识别遗传算法高斯白噪声

一种预应力碳纤维板与钢-混凝土加固混凝土梁的方法: 本发明提出一种预应力碳纤维板与钢‑混凝土加固混凝土梁的方法，其主要施工步骤是：首先，凿除混凝土梁底面的混凝土保护层，并钻孔植筋，布置一层钢筋网；其次，钢板下料，在钢板的锚固端和张拉端分别焊接波形齿板，用以约束碳纤维板；再...; 康俊涛张亚州邱奕龙马雷李豪谷倩周旺保秦世强曹鸿猷

基于虚功原理的轨下支承失效动力响应研究: 2023年; 将列车、轨道和桥梁视为3个子结构,基于虚功原理分别推导了三者的动力耦合方程。各子方程按对号入座的方式组装成列车-轨道-桥梁耦合矩阵,其中轨道和桥梁子系统之间采用离散的弹簧-阻尼连接。由于轨下结构的破坏出现轨下支承失效时,计算模型应将轨道下端与桥梁相应连接的弹簧-阻尼去除,进而修正原始组装的刚度矩阵和阻尼矩阵。针对轨下支承失效问题,应用该方法分析了轨道和桥梁动力响应的变化规律。结果表明:轨下支承失效改变了连续的轨道支承刚度,导致车辆通过失效区域时的轮轨接触力剧烈变化;只考虑轨道的动力不平顺时,轨下基础支承缺陷对桥梁的位移响应影响较小,但会加剧桥梁的加速度响应;轨下支承失效的范围越大,轮轨接触力和桥梁的加速度越大;对于轨道的位移和加速度,两者会随轨下支承失效破坏区域的扩大和列车走行速度的提升而显著增加。; 杨宏印吴楠昊曹鸿猷张威刘章军; 关键词：桥梁工程虚功原理轮轨接触力加速度

高速铁路变截面梁桥车致振动及徐变影响分析被引量：3: 2015年; 基于Hertz弹性接触,推导了考虑徐变变形的轮轨接触单元动力方程,给出了简化的变截面梁单元质量和刚度矩阵,建立了列车-轨道-桥梁耦合振动方程。针对实际预应力混凝土连续梁桥,计算了徐变变形引起的不平顺(徐变不平顺),结合随机不平顺,并考虑两者的组合,对比分析了3种轨道不平顺对系统动力响应的影响。结果表明:推导的变截面梁单元是合理有效的;桥梁共振效应显著,应按实际冲击系数进行设计,并考虑每个位置的动力响应;徐变不平顺对桥梁响应影响很小,但能明显增大车体加速度和接触力,会引起强烈的梁端冲击,应重视控制徐变变形及形成的梁端折角;随机不平顺能显著增大接触力、桥梁和车体加速度;而组合不平顺能导致系统最不利状态。; 杨宏印曹鸿猷陈志军步乐乐; 关键词：徐变轨道不平顺

基于碳排放分析的桥梁顶升决策研究: 2025年; 针对高速公路改扩建项目中既有桥梁因桥下净空不足需抬升纵断面的问题,该文以广深高速改扩建项目中32.5 m T梁桥改造为研究对象,采用碳排放因子法,测算断柱式顶升、垫石改造为桥墩、拆除重建3种改造方案在不同抬高值时的碳排放量,并对比分析相应的建安费。结果表明:当桥梁纵面抬升到一定高度时,断柱式顶升和拆除重建方案经济效益基本相当,但顶升方案碳排放总量显著低于拆除重建方案;在断柱顶升方案中,材料生产碳排放占86%,场外运输占2%,施工直接碳排放占12%,表明碳排放主要来源为材料生产,其次为施工机械。该研究发现:顶升改造方案不仅符合国家“碳达峰、碳中和”战略目标,还在一定条件下与拆除重建方案经济效益相当,可为桥梁顶升工程方案比选决策提供有力参考。; 张鑫敏胡承泽高洪波杨运平孙志宏曹鸿猷; 关键词：T梁桥梁顶升改扩建工程碳排放量

一种基于机器学习及虚拟样本技术的结构优化设计方法: 本发明公开了一种基于机器学习及虚拟样本技术的结构优化设计方法，包括以下步骤：1)确定结构设计的变量，在结构设计的变量取值范围内随机生成M个真实样本；2)计算每个真实样本的映射系数；3)将M个真实样本分别映射到可行域边界上...; 曹鸿猷李慧洋孙文李涛

考虑索力随机性的斜拉桥索力优化研究: 2025年; 提出一种考虑索力随机性的混凝土斜拉桥索力优化方法。以斜拉索张力为随机变量,利用影响矩阵建立设计变量与结构响应之间的关系,并采用改进的一次二阶矩法对结构进行可靠性分析。以承载能力极限状态下主梁正截面抗弯承载能力安全系数为目标函数,建立考虑施工及运营期荷载作用下的随机优化模型。通过荷载解耦法克服了索力优化中多荷载工况对计算效率的影响,并采用粒子群优化算法获得全局最优索力。以一座跨径为(110+180+105)m的预应力混凝土斜拉桥为例,索力变异系数取值0.04~0.08,主梁弯矩可靠度指标随着索力变异系数的增大而减小,结果表明该方法具有高效性且索力随机性对于主梁弯矩可靠度指标影响不可忽略。; 杨振胡承泽霍学晋李志曹鸿猷; 关键词：斜拉桥索力优化可靠性分析

MgO膨胀剂对超高性能混凝土收缩性能的影响被引量：22: 2022年; 为明确MgO膨胀剂(MEA)对超高性能混凝土(UHPC)收缩性能及抗压强度的影响,本文通过抗压强度和自收缩试验来评估不同活性、不同掺量MEA对UHPC的作用效果,并对其作用机理进行分析。结果表明,不同活性的MEA均能有效抑制UHPC的收缩,其中高活性的MEA水化速率相对较大,对UHPC早期的自收缩抑制效果明显。然而,MEA与水泥之间“争水效应”的存在,使得掺加高活性MEA的UHPC的抗压强度较同龄期掺加低活性MEA的UHPC的抗压强度低6%左右。MEA的掺量是影响其减缩效果的重要因素,当MEA掺量超过6%(质量分数)时,受UHPC基体自由水含量的限制导致其膨胀性能不能充分激发,难以进一步提升MEA的膨胀性能。综合考虑MEA对UHPC的收缩性能与力学性能的影响,本文建议选用活性值为220 s、掺量为6%的低活性MEA。; 杨东洋曹鸿猷黄京龙; 关键词：超高性能混凝土自收缩抗压强度水化程度

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