【摘 要】
：
光纤光栅（fiber Bragg grating,简称FBG）传感器除了具有光纤传感器的优点外,还有结构简单、材质轻柔、灵敏度高等独特优势,已被广泛应用在岩土监测领域。但由于岩土体本身的复杂性,所以将该技术在应用时还存在许多不确定性。本文针对该技术现有研究中还存在的缺陷和不足,围绕动态应变监测、土体剪切变形监测,以及温度效应三个方面开展了一系列理论、试验和模拟研究,并取得了如下成果:（1）针对FB
【基金项目】
：
国家自然科学基金优秀青年科学基金项目——“工程地质学”（41722209）; 国家重点研发计划课题——“地下多源多场传感集成的特大滑坡实时监测技术与装备研制”（2018YFC1505104）
论文部分内容阅读
光纤光栅（fiber Bragg grating,简称FBG）传感器除了具有光纤传感器的优点外,还有结构简单、材质轻柔、灵敏度高等独特优势,已被广泛应用在岩土监测领域。但由于岩土体本身的复杂性,所以将该技术在应用时还存在许多不确定性。本文针对该技术现有研究中还存在的缺陷和不足,围绕动态应变监测、土体剪切变形监测,以及温度效应三个方面开展了一系列理论、试验和模拟研究,并取得了如下成果:（1）针对FBG在岩土动态应变监测方面研究的不足,开展了一系列落球试验。通过落球对埋设在砂土中的FBG应变传感器施加冲击荷载,获得传感器在冲击过程中的应变状态及其变化规律,发现FBG读数响应在撞击过程中可以划分为4个阶段:幂函数增长、线性增长、幂函数减小、应变残余阶段,并在此基础上提出了峰值应变的概念;探究了峰值应变随钢球落高、FBG埋深、土体含水率的关系。根据它们的关系,提出了基于FBG技术的土体含水率快速测定方法,建立了土体含水率经验公式。（2）针对FBG在二维土体剪切变形方面研究的不足,开展了基于FBG和粒子图像测速技术的土体剪切变形监测试验。试验将带有FBG传感器的光纤埋设在土体中,对土体的剪切变形过程进行测量。试验结果显示:FBG应变在土体剪切面两侧呈高斯分布;FBG应变与土体剪切位移关系分为两个线性增长阶段,土体在第二阶段发生了应变软化。利用粒子图像测速技术获得土体表面的位移场和应变场,同时预测了土体内部传感光纤的变形;在前人的研究的基础上,建立了两种FBG应变-土体剪切位移转化模型。模型计算结果显示:当剪切位移比较小时,这两个模型的误差都比较大;但随着剪切位移增大,误差减小到20%以下。（3）FBG应变监测准确度常受到温度影响。针对上述问题,本文一方面提出了修正系数的方法来完善FBG应变计温度自补偿系统,并通过室内试验对两种不同的光纤光栅应变计进行系数的标定,验证了该方法的可行性。另一方面,为将应变监测数据中的荷载应变与热应变有效地剥离开,提出了温度-荷载应变分离模型;采用互相关函数来确定模型中的参数;并将该模型应用在现场工程的应变监测数据分析中,验证了该应变分离模型的可行性。这为光纤光栅应变数据的精确提取、分析及预测提供理论依据。
其他文献
南黄海陆架上发育了若干个大型水下沉积体系,分别有南黄海泥质区、古黄河水下三角洲、辐射沙脊群、扬子浅滩、长江水下三角洲,南黄海的独特地理位置使得该区域一直是海岸陆架区的研究热点,而南黄海沉积演化以及沉积物物源研究更是当前沉积学研究的热点。流体包裹体中保留了矿物成矿时期的环境条件,不同类型的流体包裹体反映出不同来源的流体信息。河流沉积物中的石英颗粒来自流域沿岸的各类岩石矿石的风化剥蚀产物,其中的流体包
近来年,重金属引起的土壤污染和健康问题备受关注。土壤中重金属的来源主要包括人为输入和基岩风化残留这两部分。目前,已有大量研究对人为活动造成的土壤重金属污染进行了探讨,结果表明人为输入的重金属对农田土壤造成了显著污染。但对于具有地质高背景的基岩风化造成的土壤重金属污染,目前大部分研究主要集中在超基性岩地区。作为基性火山岩,玄武岩富含过渡族金属元素,其在表生环境中极易风化,因此是某些重金属元素重要的潜
生态浮床具有生态协调性、经济性及适用性优势而被广泛应用于河道水体修复中,由于其主要依靠植物和微生物作用净化水体污染物,因此,受温度等环境因素影响较大,存在净水能力低下、处理效率不稳定等问题,在重污染水体中,浮床植物有时难以存活。因此,如何提高生态浮床氮磷去除能力,对其实际应用具有十分的重要意义。本文基于电化学反应稳定高效、便于维护的优势,将电解与生态浮床联用,选用生物质炭作为填料,构建了新型的电解
在大数据分析应用中,基于表模型的结构化大数据分析处理,仍然是目前众多行业最基本的需求。DataFrame是一种在编程语言环境中易于使用的表数据编程模型,它对数据分析统计过程有良好的抽象,因而得到了广泛的关注和使用。目前出现了 Pandas和Spark DataFrame等编程框架,但在编程处理能力上还存在诸多不足。为此,本文从编程模型和框架、算子并行化、性能优化、跨平台调度与计算四个层面,研究了
随着互联网技术的蓬勃发展,开源已经成为软件产业的一种发展趋势。众多软件开发者为开源社区贡献了大量的软件资源和技术经验。丰富的软件资源固然为用户提供了便利,但由于其数量众多,更新迅速,不同资源间关联度大等特点,再加上现有的检索系统无法智能分析用户输入意图,导致检索结果僵化,用户快速地检索出相似的项目仍有一定困难。本文基于深度学习算法,提出一种相似软件项目检索系统的设计与实现。该系统使用 Spring
夏季持续性降水事件对我国社会和经济有重要的影响。本文区分了我国南方（侧重于江淮流域）和北方地区单站持续性降水事件,分别探讨它们的特征及其可能影响因子,进一步客观地识别出南方和北方地区区域性的群发性极端降水事件并揭示其特征。主要结论如下:（1）江淮地区夏季单站持续性降水事件频数近年来（1974-2011）有增多的趋势,且影响范围也逐渐扩大。单站持续性降水频数经验正交分解的前两个模态均与极锋急流和陆上
厌氧膜生物反应器近年来广泛应用于市政废水处理领域,它具有出水水质高、可回收能源、剩余污泥产率低、占地面积小等诸多优势,成为极具应用潜力的水处理技术。膜污染是制约厌氧膜生物反应器的工程应用的主要原因,目前部分学者研究了市政废水处理厌氧膜生物反应器运行参数优化与膜污染控制策略,微生物在厌氧处理系统、滤池系统和膜污染过程中都扮演着重要作用,但较少从微生物群落结构和功能解析角度开展反应器优化与膜污染控制。
目的:探讨患者的术前射血分数（ejection fraction,EF）对关节置换术（Joint arthroplasty,JA）后在院期间下肢深静脉血栓形成（Deep vein thrombosis,DVT）的影响。方法:回顾性分析从2013年9月至2017年4月在本院进行人工关节置换手术的患者1163例,平均年龄68.09±9.98岁,女性患者840例,男性患者323例。包括髋关节置换术568