混凝土试件缝高比对裂缝扩展过程及断裂韧度的影响

采用试件尺寸为40cm×40cm×20cm五组不同缝高比α_0/h的楔入劈拉试件,研究缝高比对砼裂缝扩展过程及断裂韧度的影响,采用在试件缝侧贴应变片并辅以计算机采集系统测得了不同缝高比试件的裂缝亚临界扩展量△α_c·结果表明,试件缝高比不同,裂缝的亚临界扩展量、断裂韧度也不同,并不存在稳定的断裂参数。     

混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型拉剪断裂试验研究

通过混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型拉剪断裂试验设计及成果分析,基于双K断裂准则,分别计算了混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型拉剪断裂试件失稳断裂破坏时考虑断裂过程区影响的临界有效裂缝长度ac及其对应的应力强度因子KⅠ和KⅡ,建立了考虑断裂过程区影响的混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型拉剪断裂判据,并用二次抛物线拟合了其临界曲线.与不考虑断裂过程区影响的判据临界曲线相比,考虑断裂过程区的影响,可提高裂缝稳定性计算的安全度,降低材料抗裂性能的要求.     

考虑断裂过程区的混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型断裂判据研究

根据以前的混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型断裂实验资料,同时采用数值模拟实验的方法,基于双K断裂准则,分别计算了混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型断裂试件失稳断裂破坏时,断裂过程区影响的临界有效裂缝长度ac及应力强度因子KⅠ、KⅡ。根据分析计算结果,建立了考虑断裂过程区的新的Ⅰ-Ⅱ复合型断裂K判据,并与课题组以前的K判据作了分析比较。     

混凝土断裂韧度及临界裂缝尖端张开位移--基于虚拟裂缝模型的分析

将虚拟裂缝模型与线弹性断裂力学相结合 ,利用楔入劈拉试件在实验中测得的最大荷载Pmax及对应的裂缝口张开位移CMODc,求得了混凝土裂缝亚临界扩展量Δac 的解析解 ,据此计算了最大尺寸为 12 0 0mm× 12 0 0mm× 2 0 0mm的楔入劈拉混凝土试件的起裂断裂韧度KsIc、失稳断裂韧度KeIc及临界裂缝尖端张开位移CTODc 研究结果表明 ,随着试件尺寸的增加 ,Δac 增大 ,但其增长幅度明显减小 ;而KsIc、KeIc、CTODc 却是与试件尺寸无关的断裂参数 因此 ,双K断裂准则可很好地描述混凝土裂缝的起裂、稳定扩展及失稳破坏过程     

剪切盒加载下岩石剪切(Ⅱ型)断裂韧度KⅡc的测定

采用剪切盒实验获得了岩石的Ⅱ型断裂并测定了岩石的Ⅱ型断裂韧度KⅡc,通过有限单元法中的位移法推导出剪切盒加载下双切口试样的Ⅱ型应力强度因子KⅡ的一般计算公式,并探讨了KⅡc的尺寸效应和Ⅱ型断裂机理.实验及数值计算结果表明在剪切盒加载下,裂纹尖端最大拉应力始终低于岩石的拉伸强度,最大剪应力大于其对应压应力下的剪切强度,且Ⅱ型最大应力强度因子KⅡmax为Ⅰ型最大应力强度因子KImax的2～4倍,从而导致产生Ⅱ型断裂;测得的KⅡ c值随无量纲切口长度(2a/W)的增加而降低,当2a/W≥0.7,且B≥W,α为65°～75°时,Kc趋近于一个常数,该常数为Ⅰ型断裂韧度KIc的2～3倍,可认为是较合理的岩石Ⅱ型断裂韧度值;剪切盒实验是一种测定岩石KⅡc的行之有效的方法.     

碾压混凝土拱坝诱导缝等效强度双参数断裂模型

对两种尺寸碾压混凝土三点弯曲梁进行了断裂试验,获得了荷载和裂缝口张开位移P-M全曲线及荷载和加载点位移P-δ全曲线,分析了碾压混凝土的断裂参数、临界有效裂缝长度和临界裂缝尖端张开位移等一系列空白参数.运用双K和双G断裂理论,分别建立了碾压混凝土拱坝诱导缝等效强度的非线性断裂模型和断裂能量分析模型,从非线性应力场和能量释放率角度明确了诱导缝的起裂、稳定扩展和失稳扩展的计算方法,对两种模型计算结果进行了相互比较,并用有限元和沙牌拱坝的工程实际观测值验证了模型的可靠性.给出了拱坝诱导缝的最佳布置间距、设置位置等.实践证明,该模型可提高碾压混凝土拱坝诱导缝的设计水平,且具有工程实用价值.     

混凝土Ⅲ型裂缝的损伤断裂准则

把损伤理论引入到混凝土的断裂分析中去,推导出了混凝土Ⅲ型裂缝在静动力荷载下缝端附近损伤长度的计算公式,提出了基于允许尺度概念的损伤断裂准则;用圆柱体试件测定了混凝土断裂韧度KⅢc.     

混凝土双参数断裂模型和尺寸效应模型R阻力曲线比较

对混凝土的两类基本断裂模型(双参数断裂模型和尺寸效应模型)求解得到的第Ⅰ类几何形式下的R阻力曲线进行了详细的分析比较.首先对有效裂纹长度和裂纹尖端张口位移进行了修正,在此基础上由双参数断裂模型和尺寸效应模型得到了R阻力曲线的解析表达式.通过两类R阻力曲线计算得到的荷载-位移曲线与试验结果的对比,发现尺寸效应模型得到的临界有效裂纹长度稍大于双参数断裂模型的结果,而根据双参数断裂模型R阻力曲线得到的最大荷载大于尺寸效应模型的结果,且当相对初始裂纹长度较大时,双参数断裂模型R阻力曲线得到的最大荷载远大于试验值.双参数断裂模型的R阻力曲线适合于初始裂纹长度相对试件高度较小的情况.     

三点弯曲试件混凝土KIC效应公式的修正

混凝土裂缝前缘存在断裂过程区,以往研究混凝土断裂韧度KIC尺寸效应时未考虑断裂过程区的影响.为此,基于Weibull脆性破坏统计理论,在考虑混凝土裂缝亚临界扩展条件的基础上对三点弯曲试件混凝土KIC尺寸效应换算公式进行了修正,并通过一组试验数据得到了便于工程应用的KIC尺寸效应换算公式的近似表达式.     

混凝土线弹性断裂性能及断裂韧度

本文用试验的方法研究了混凝土的线弹性断裂性能.首先以79根试样测定了350~#凝混土的KIc为426.4千牛/米~(3/2),450~#则为500.4千牛/米~(3/2).关于凝混土KIc的尺寸效应问题,本文从脆性破坏统计理论导出了不同尺寸试样间KIc的换算公式,并进行了试验验证.应用声发射技术分析混凝土的裂纹扩展情况是有效的,本文介绍了这方面的试验和结果,并确定了混凝土的失稳扩展点.混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型断裂的临界曲线和断裂角曲线是以40根(10种组合)斜裂纹试样和24根(6种组合)四点剪切试样的试验得出的,两类试样的结果十分接近.同时,还得出混凝土的KⅡc.     

基于背景重建的序列图像车辆目标检测方法

针对静态摄像条件下视频序列图像,提出一种基于背景重建的序列图像车辆目标检测方法.该法先选取一帧图像存入背景缓冲区,然后根据当前帧图像与前一帧图像、背景图像的差分信息对背景缓冲区的背景进行更新.通过运动区域检测、噪声去除、连通单元标记、目标提取、阴影检测等处理,能获取完整的车辆目标区域.实验结果表明,该方法快速、准确,具有较好的实用价值.     

基于视频的车辆流量自动检测方法设计

提出了一种基于视频的车流量自动检测方法,首先用高斯平均法对一定数量视频帧图像进行训练得到初始背景,然后用基于卡尔曼滤波的背景差法提取前景以及背景更新,最后用双虚拟检测线法进行车辆计数。通过对实际道路车辆视频文件进行试验,检测准确率达到90%,满足实际应用要求。     

基于帧间差分和背景相减的运动目标检测和提取算法研究

对比分析了常用的图像目标检测算法,根据其各自优缺点,提出了基于帧间差分和背景相减相结合的运动目标检测和提取算法。详细介绍了基于上述算法的运动目标检测的全过程,并准确地检测出了运动目标。通过对实验结果进行分析表明,该算法既避免了背景相减法因背景变动导致的目标提取不准确,又避免了帧间差分法的运动目标不完整,能够有效去除噪声和阴影,具有良好的检测效果。     

基于投影的车辆视频检测方法

为了提高车辆视频检测的鲁棒性,提出了一种虚拟区域内邻近帧间差分和背景差分相结合的车辆视频分割方法. 采用一种新的背景模型的高效自动更新方法,确定目标区域,利用腐蚀膨胀形态学运算减少检测区域内非目标干扰,采用帧间逻辑操作和种子填充方法填充待分割区域,基于水平和垂直投影方法,对车辆进行检测. 实验结果表明,该方法对道路车流量具有较好的检测效果.     

智能视频监控中高效运动目标检测方法研究

针对智能视频监控中的运动目标检测技术,提出了通过帧间差分法重建背景图像,辅以背景差分法分离当前帧图像中的背景点和运动目标点,然后通过滤除非连续运动目标点来减少误识率的方法.采用自适应背景更新方法,使背景每隔一定的时间间隔更新一次,以达到理想的分割效果.     

基于Directshow的视频抓图在车牌识别系统中的应用

介绍了Directshow的基本原理和运动目标的检测方法,然后针对车牌识别中背景的不固定性提出了如何利用背景重建和背景差分法检测视频流中的运动车辆的方法.最后给出了基于Directshow的视频抓图在车牌识别系统中的具体实现方案和代码,为下一步进行车牌识别奠定了基础.     

边缘特征与局部纹理特性融合的阴影消除算法

针对视频分割中的阴影消除问题,提出了一种以置信度为桥梁,前景边缘投影特征与局部纹理特性相融合的阴影提取算法.采用自适应高斯法获得动态背景,提取包含阴影的前景,计算出当前帧和背景帧在前景最小外接矩形坐标范围内的边缘差异,得到低干扰的车辆和阴影边缘信息.利用大津阈值算法进行投影分割,在阴影连续性前提下,高置信度区域确认为阴影,低置信度区域确认为车辆,而一般置信度区域,进一步结合局部纹理在当前帧和背景帧间的跳变程度,搜索出与车辆相连的阴影.结果表明:该方法能够去除导致前景严重变形的大面积阴影,去除有效率在90%以上,保障了车辆的有效提取;算法实时性好,可应用于智能视频监控的目标检测及跟踪中.     

用于交通治安卡口的全天候视频车辆检测方法

文章针对交通治安卡口应用,提出了一种基于视频的全天候智能车辆检测方法。该方法主要特点是不考虑车辆跟踪,提高了计算速度并避免了跟踪误差,适于嵌入到监控摄像机中;而且自动区分白天/夜间场景。对于白天场景,通过背景剪除、阴影抑制、形态学计算等手段获得运动信息,然后根据车辆的尺寸、对比度与纹理特征实现车辆检测;对于夜间场景,利用车灯的高亮度与对称性特征得到车辆检测结果。该方法快速有效,在现场采集的实际路况视频数据上,白天与夜间车辆检测准确率分别为96.42%和95.96%。     

基于Kalman滤波和阴影消除的运动目标检测

研究基于Kalman理论的时域递归低通滤波、Ostu(最大类间差)阈值选取及形态学阴影消除在运动目标检测中的应用,并将它应用于实际的交通监控视频,实现对运动目标的自动检测.首先采用Kalman滤波实现背景的提取,然后把当前帧与提取的背景做差分运算,之后采用Ostu算法计算出阈值实时检测运动目标,最后采用基于边缘信息阴影检测方法消除阴影.实验以实际的交通监控视频为研究对象,依据运动图像序列与交通场景的特点,兼顾处理效果与实效性.实验结果表明,该方法应用于实时运动目标检测中具有有效性.     

跨道监控系统设计与应用

设计了一套基于视频的机动车跨道违章监测系统,系统的硬件平台由工控机,摄像机组成.首先由平均算法得到良好的动态背景图像,并由Hough变换法提取车道线;在车辆检测过程中提出了背景差法与边缘提取法相结合,车道线辅助识别的两次目标轮廓提取算法,从而获得完整准确的运动目标轮廓;在违章判别中提出了简易准确的跨道违章判别算法;最后使用均值漂移算法对运动车辆进行跟踪,并结合卡尔曼滤波器预测车辆在下一帧的位置.通过实际道路测试,该系统具有一定的实时性、准确性和智能性,可应用于智能交通监控领域.