轨道高低自适应测量系统

轨检车的CP-3型轨道高低测量装置采用惯性法测量,测量结果受到行车速度影响.因此在轨检车的CP-3型轨道高低测量装置中将速度分成了三档,测量时依据行车速度由人工进行调节,这给测量带来较大的不便,并容易引入测量误差.为此作者通过对左右高低加速度计输出的加速度信号、位移传感器输出的左右高低加速度计和左右高低测量点的垂向位移信号、车体惯性平台输出的车体倾角信号进行合成处理,并结合自行设计的模拟低通滤波和相应的数字滤波器,实现了加速度滤波器的幅频响应与检测车速度无关,即自适应测量.该系统的现场试验结果表明,高低的检测结果是正确的,可以满足现场使用要求.     

路面三维检测技术研究

为了建立一个信息完整、功能强大的路面三维数据库,以便完整、直观地评价路面质量,提出了一种基于激光位移传感器和陀螺仪的路面三维检测方法.该方法采用TCP/IP协议进行检测数据的实时高速传输,对检测到的激光传感器信号、加速度传感器信号和陀螺仪信号进行数据融合处理,用计算机技术重构出路面的三维形状,建立起路面的三维数据库.通过水准仪测量结果和激光检测系统测量结果对比证明,该方法可以测量整个车道的路面形状,检测精度高,检测速度快.     

智能组合涡流传感器

设计了一种以工控机为主体的组合涡流传感器的工作原理及快速标定系统.该系统可自动实现通道选择、抑制零点漂移、进行测量误差修正,对多点位移进行快速准确测量,也可实现对各测量通道快速标定.同时分析了温度对传感器测量精度的影响和数字滤波对噪声信号抑制效果.     

白光散斑法自动测量微小位移的理论分析

对白光散斑法自动测量物体微小位移的理论依据进行了详细的分析，通过两次傅氏变换导出了包含位移的信号峰值的完全表达式，阐述了自动化测量的物理过程。     

光纤测振加速度传感器的研究

提出采用反射式光纤位移传感器测量振动加速度的新型传感器结构,讨论了其原理、结构、参数的选择.针对微弱信号检测的特殊性,提出采用参考通道,并应用相关原理处理信号.     

桥梁动位移测试的数字处理方法研究

提出了采用MEMS加速度传感器进行动位移测试整体算法框架,即对测量的加速度信号进行板上软件滤波和积分处理进而得到桥梁的动位移.设计了各环节的算法并分析其性能,进行了实际测试的对比研究,成功地处理了天津汉沽蓟运桥现场试验数据.研究表明:采用该传感器进行桥梁动位移测试稳定性好,可靠性高.该研究时桥梁动态监测工作有重要的实用...     

基于MEMS的数字压力传感器在竖向位移测量中的应用

为实现结构竖向位移的便捷、高精度、远程实时测量,开发了一种基于连通管技术和MEMS技术的结构竖向位移测量系统,阐述了封闭差压连通管式位移测量原理及测试模块的实现。重点从稳定性、可靠性角度分析了封闭差压连通管式位移传感器的应用性能,并进行了试验验证。试验结果表明:该位移测量技术及其设备具有优于0.1mm的竖向位移测量分辨率和较高的灵敏度,长期稳定性0.3 mm,能够满足日常工程测量和在线长期监测项目中的竖向位移测量需求。在桥梁静载试验时的主梁挠度测量中实际应用验证了该系统具有实时测量、布设及操作便捷、低成本等优点。     

GPS软件接收机高精度定位和测速的研究与实现

:在GPS软件接收机架构下,基于MATLAB软件平台.分析了捕获和跟踪方法.提出了一种仅利用采样数据计算伪距,并实现较高定位精度的方法.不直接测量某个历元的多普勒频移.而是测量在某一时间间隔内的多普勒频移之间的多普勒计数,实现高精度的测速.利用实际采集的GPS中频信号,通过仿真实验,实现了高精度定位和测速功能.实验结果表明,利用实际采集得到的GPS中频数据,在EGPS软件接收机架构下,完成GPS全部基带信号处理以及定位和测速等,完整实现了一个接收机的功能.     

磁致伸缩位移传感器感应信号的分析调理

为了提高磁致伸缩位移传感器感应信号的信噪比和稳定性,同时降低扭转波在波导丝中多次反射叠加而引起信号边沿抖动对测量精度的影响,对感应信号分别做时域和频域相关分析,并在测量电路中做相应信号调理,包括基于数字仿真的模拟滤波电路测试和沿触发定位方式的对比验证实验,论证了所提信号调理方案在提高传感器精度和抗干扰能力方面的可行性.     

小波在结构损伤鉴定中的应用

为得到信号小波变换后的模峰值点,提出了信号降阶概念,并以悬臂梁为例,说明了有损信号和无损信号之差是对梁结构位移信号的一种有效的降阶方法.提出了利用模极大值分布图判断结构损伤的办法.并以第四类损伤为例进行了算法的演算,说明了利用模极大值分布图来鉴定损伤的方法.从中可以看出,上述探伤方法可以达到工程所要求的最高精度,可以将损伤精确定位到有损结构位移信号的采样节点上,具有较高的工程实用价值.     

一种分析曲线箱梁剪力滞效应的传递矩阵法

基于能量泛函变分原理及箱梁翼板的剪力滞翘曲位移函数,导出了曲线箱梁的弹性控制微分方程、边界条件并运用消元法求得其闭合解。基于多跨曲线桥跨界的静力平衡及连续条件,给出了跨间矩阵和节点矩阵,建立了变形和内力的传递矩阵,提出了一种计算曲线箱梁剪力滞的传递矩阵法。算例表明了该方法的有效性。     

土工格室在太古公路路基不均匀沉降病害处治中的应用

在分析土工格室处治路基不均匀沉降机理的基础上,介绍了应用土工格室柔性结构处治太古公路 半填半挖路段不均匀沉降病害的工程实践.现场检测和长期观测结果表明:采用土工格室加固后的路基回弹模量提高一倍以上,填挖交界处路基沉降无突变,呈平缓过渡形式,最大工后沉降仅18mm,说明该方法能有效地控制路基不均匀沉降,处治效果较好.     

桩-土相互作用支护桩受力变形计算方法

为研究桩-土非线性相互作用对深基坑支护结构内力与位移的影响,提出了一种桩-土相互作用支护桩受力变形计算的方法.该方法将基坑开挖面以上的桩体视为有限数量的弹性体,开挖面以下的桩体视为Winker地基梁,支撑结构为二力杆弹簧,并考虑支护桩和内支撑的变形协调,基于桩结构分段分坐标法和弹性地基梁法,推导出了考虑桩-土-内支撑共同作用的支护桩体挠曲微分方程.结合理论土压力,采用该方程计算获得了不同开挖深度的桩体水平位移和桩体弯矩,并与规范法、实测值进行比较.结果表明:本文方法计算得到的支护桩最大水平位移比规范法小15.2%,最大弯矩较规范法小26.6%,均与实测值更为相近.      

基于新型广义位移的箱形梁剪力滞分析

与已有文献中采用的广义位移不同,选取剪力滞引起的附加挠度作为广义位移,在构造广义翘曲位移函数的基础上,提出了一种分析箱梁剪力滞的解析法.基于能量变分法建立控制微分方程,并导出了简支箱梁的附加挠度和广义力矩计算公式.通过对一个混凝土简支箱梁算例的计算表明,按本文方法计算的跨中截面应力与有限元法的结果很接近,从而验证了方法的正确性.研究结果表明,剪力滞引起的混凝土简支箱梁跨中截面的附加挠度很小,工程实践中可以忽略不计,但是,跨中截面的剪力滞翘曲应力达到初等梁应力的11.4%,工程实践中不能忽略.     

高次位移函数时箱梁剪滞效应变分法解

考虑了剪滞纵向位移差函数分别取5次和6次抛物线以反映薄壁箱梁的剪滞效应变化幅度,并应用能量变分法,得出了相应的剪力滞效应微分方程的计算公式和边界条件。并对按不同抛物线变化规律的位移函数的剪力滞效应在几种常见的荷载及支承形式下作了对比。结果显示箱梁纵向位移函数取高次时比以往常采用的三次抛物线的剪力滞效应更加精确,以上结论对以后深入研究剪力滞效应有一定的借鉴指导作用。     

考虑二阶效应梁柱瞬态分析的传递矩阵法

压弯构件承受较大轴力时,其表现出的明显的二阶效应直接影响结构刚度及动力特性,为计算计及二阶效应的梁柱结构的瞬态响应,提出了一种传递矩阵方法.该方法采用Newmark-β法,对考虑二阶效应的Euler-Bernoulli梁的动力偏微分方程进行时域离散,将其变换为常微分方程,并利用常数变易法对微分方程进行求解,得到位移增量在连续空间内的解析解.结合传递矩阵法的基本原理,推导了离散时间瞬态分析的增量传递矩阵格式,给出了计及二阶效应的梁柱结构瞬态响应的计算方法.算例计算结果表明,在计算精度相同的情况下,所提出的方法的计算效率是ANSYS的3.57倍,并可方便地对移动荷载作用下结构的动力响应进行求解.      

能量变分法求解箱梁剪力滞效应问题探讨

针对用能量变分法求解箱梁剪力滞的问题，推导了假设纵向位移函数为m次抛物线时的剪、力滞微分方程，并通过实例探讨了m的取值。     

高速公路拓宽方式对路基沉降的影响

为了研究高速公路拓宽方式对路基沉降的影响,结合西潼高速公路改扩建工程,针对单侧拓宽和双侧对称拓宽方式建立了路基沉降数值模型,利用有限元方法分析了路基顶面沉降、差异沉降与坡脚水平位移的变化规律,并选定试验段进行双侧对称拓宽方式下的数值模拟分析和分层总和法计算,同时进行了路基沉降观测。分析结果表明:拓宽相同宽度时,双侧拓宽的旧路基中心沉降减小幅度较单侧拓宽增加15.2%;两侧各拓宽2车道时,路基差异沉降是单侧拓宽4车道时的24.3%;随着拓宽宽度的增加,旧路基中心沉降增量逐渐减小,最大沉降位置在距新建路基边缘内侧3～5m处。数值模拟、分层总和法计算及现场观测最大沉降分别为18.40、18.74、16.06mm,表明数值模拟方法可靠,模拟结果与观测结果基本相符。     

基于三台阶七步开挖法的三车道公路隧道 极限位移研究

为确定实际工程中大跨度隧道的变形基准，结合特征曲线法讨论了公路隧道极限位移的定义，给出基于三台阶七步法的初期支护极限位移确定方法；找出极限状态下各控制点的位移关系，即预警位移、容许位移和极限位移；基于三车道隧道设计洞形，采用连续体弹塑性有限元模 型，按同一围岩级别中的物理力学参数分位值组合计算，分析了不同埋深条件下的三车道初期支护极限位移，并进行t 分布统计，得出基于工法的三车道公路隧道初期支护相对极限位移基准值；对比分析同一围岩、同种工法在不同埋深及相同埋深条件下，隧道围岩表面的位移变化规律；研究同种工法、相同埋深条件下，弹性模量、黏聚力、泊松比、内摩擦角与位移曲线的关系；对比分析基于三台阶七步开挖法的现场监测数据，得出围岩变形的规律基本上符合计算结果的判断，即该方法的合理性得到验证。     

等截面薄壁梯形箱梁剪力滞效应分析

假定箱梁的纵向位移沿横截面满足余弦函数分布,考虑荷载沿横向的作用位置的影响,采用广义变分原理推导出了等截面梯形箱梁发生对称挠曲时的剪力滞效应表达式,并与三次抛物线法的计算结果进行对比,证明了计算假定的合理性.