敲击-回波法中传感器影响的LTI系统理论分析

利用一维波动方程对理想自由桩在桩顶受冲击力作用的动态过程进行数学仿真，用有限元法程序计算出桩顶处不考虑传感器的速度响应理论时程曲线，并由LTI系统卷积积分及傅立叶变换得出冲击力和速度响应的频域表示；根据LTI系统理论对考虑传感器特性的动态过程进行分析，得出速度响应的频域表示；将典型的传感器频率特性与不考虑传感器的理想自由桩的速度响应在频域进行数字合成，经傅立叶逆交换还原成含有传感器特性的速度响应时程曲线：调节冲击力脉宽，计算与同一传感器特性对应的速度响应，得出冲击力与传感器对速度响应的联合影响规律并举出实例进行验证；最后，提出一种新的变换域抑制法，使速度响应中的传感器特性影响有可能通过计算机程序来抑制。     

地下洞穴对表面波表观相速度影响的数值分析

通过有限元数值模拟，得到了含洞穴固体介质在动荷载下表面质点的速度响应。根据表面质点响应中瑞利波和反射体波能量分配分析表观相速度扰动机制，讨论振源、测点、洞穴三者相对位置及频率对表面波表观相速度影响。表观相速度扰动程度随频率减小而增加，商至出现大扰动。大扰动峰值频率与反射波基频有关，基频随振源、测点及洞穴间相对位置变化。最后讨论由大扰动峰值波长与洞穴埋深关系，并给出洞穴埋深估算方法。     

SASW测试相位差不确定性分析

在SASW测试中，受高阶振型波及道距等的影响，从折叠相位差曲线中无法通过折叠展开方法确定各离散频率点的绝对相位差．绝对相位差与折叠相位差相差2面弧度)的整数倍，整数取值不同，由一条折叠相位差曲线计算的相速度．频率曲线也不同，它们并不完全与表面波各阶振型频散曲线对应．若不同振型表面波影响在频率域是分离的，可以得到相应频率范围该振型波的频散曲线。在这些曲线中，总有一条相速度．频率曲线与常规折叠展开方法得到的相速度．频率曲线对应．将不同道距下得到的这些相速度-频率曲线堆叠在一起，并用灰度来表示各频散点出现的概率，由此可以研究基阶振型以及高阶振型波的频散．     

基于Sym小波和BP神经网络的基桩缺陷智能化识别

为提高基桩低应变动测信号的分析水平,采用一种新的时频域分析方法--小波分析.利用Sym小波对基桩速度响应时程曲线进行小波分解,对指定频带上的信号分量进行特征值提取,提取的特征值为反映各频带范围内体现能量分布的功率谱均值,提取的特征值可构成反映信号特征的特征向量,同时利用BP人工神经网络的非线性映射特性建立特征向量和基桩缺陷类别之间的一种对应关系.通过数值模拟的方法可以得到大量不同缺陷类型的基桩的桩顶速度响应时程曲线,对这些数值模拟信号进行小波分解得到的特征向量为神经网络的学习提供大量训练样本.最后,利用实测信号小波分解后得到的特征向量对训练过的神经网络进行检验,其识别结果表明,训练后的神经网络能根据实测信号的特征向量对基桩缺陷进行智能化的识别.     

信息融合技术在边坡监测与预报系统中的应用

0前言边坡工程是一项影响因素众多的复杂岩土工程项目,边坡的稳定状况直接关系到人类的生命财产安全,一旦产生破坏--即发生滑坡或崩塌--将会产生不可估量的损失。因此,对边坡的稳定状况进行监测和准确预报是一个亟待解决的问题。但是由于监测的参数众多,包括物理的、化学的和统计的参量,用传统的方法进行处理时,不便于将各参量综合同步考虑。而信息融合技术则能方便、快捷地弥补这种不足。因此,本文采用信息融合技术对采集的多参数信息进行综合和协同利用,以期达到更加准确判断稳定状况和预测失稳时间的目的。1信息融合的基本概念1.1基本定义和原理信息融合的定义:充分利用不同时序与空间的多个信息源,采用计算机技术对按时序获     

基于STM32的岩土工程无线采集系统

为满足当今岩土工程监测的需求,设计了一种基于新一代STM32处理器的岩土工程无线采集系统.介绍了基于子节点、汇聚节点和上位机三层结构的无线传输系统方案,设计了节点、传感器、无线传输模块的硬件电路,给出了各类节点和上位机的控制、通讯等软件流程.实际测试表明,该系统具有操作简便,实时性强,高精度和低功耗等特点,可广泛用于当今岩土工程的监测.     

基于SoPC的低应变反射波检测系统

提出了一种基于核心处理单元为Altera NiosⅡ的SoPC的智能低应变反射波检测系统。介绍了低应变反射波检测法,探讨了系统具体的软硬件设计。系统的主要目的是使复杂电子系统可在单块FPGA上实现,该系统在基桩完整性检测中具有广阔的应用前景,并能通过适当改进,应用于其他工程检测中。     

基于PSoC的无线静载仪采集系统

根据静载检测系统对系统结构和功能的新需求,采用Cypress公司的CY8C24894芯片作为系统的主控部分,提出了基于子节点、汇聚节点、上位机三层结构的数据传输方案,设计了节点、传感器接口、无线传输模块等硬件电路,给出了前端数据采集、通信控制等软件流程,并成功实现US-BUART仿真串口通信功能。实际测试表明,该系统操作简便、实时性强、精度高,可广泛应用于桩基承载力的静载试验中。     

大断面隧道爆破开挖围岩损伤范围试验研究及数值计算

 结合大帽山大断面隧道群的现场声波监测,研究推进式往复爆破作业的双侧壁导坑法施工的大断面隧道的围岩累积损伤范围,声波监测结果表明,在推进式的多次爆炸荷载作用下,围岩将产生一定程度和范围的损伤;侧壁围岩的累计损伤范围主要由与其齐平的导洞I的开挖掌子面爆破决定;其损伤范围随着导洞I开挖掌子面的接近而逐渐增大,当两者齐平时围岩的损失范围达到最大;但当导洞I开挖掌子面逐渐远离和导洞III爆破开挖通过时,围岩的损伤范围并没有扩大,仅导致损伤围岩的损伤程度增大。基于此,在模拟推进式往复爆破荷载作用下围岩的损伤范围时,用与监测断面齐平的单次爆破近似表示推进式的多次爆破,通过DYNA软件将此决定围岩损伤范围的振动速度转化为爆炸压力,再将爆炸压力传递给用UDEC软件实现的各向异性岩体损伤模型,通过与声波监测结果对比,此方法可以较好地模拟推进式往复爆炸荷载作用下围岩的累积损伤范围,并可为类似工作提供参考和借鉴。     

超声层析成像中的一种非线性反演方法

将模拟退火算法应用于超声层析成像,以避免对初始模型的依赖,并在全局范围内搜寻最优解。为合理确定模拟退火算法的各项参数和规则,在对超声波速进行反演时,进行如下设计：以声波走时误差的二阶范数作为目标函数;以逐渐缩小的邻域对波速向量进行随机扰动,并根据先验信息对新解进行取模约束;以Me-tropolis准则接受新解;通过实验获得合理的初始温度;以指数函数进行降温。为最大程度逼近最优解,需要跟踪保持历史最优解。经过数值模拟及对混凝土桩基的实际测算,证明了该方法的有效性。