基于间接高差法的自动化竖向位移监测方法研究

目前,针对铁路及轨道交通既有线结构物监测工作,相关管理部门要求采用自动化监测手段,并需要将监测数据实时上传至监测网络平台,而传统的人工几何水准测量方法十分耗时耗力,已不能满足该行业监测的相关要求。为了解决全站仪自动化竖向位移监测精度达不到人工几何水准测量精度的问题,采用间接高差测量的基本原理方法,获取相邻监测点间的间接高差,以减弱地球曲率和大气折光对竖向位移监测的影响。首先以“相邻监测点观测距离相近”的原则进行监测路线自动化设计;接着对自动化测量得到的天顶距、距离进行预处理,以判断外业观测数据是否超限,进而保证原始观测数据精度;最后进行水准测量线路平差,计算出每个监测点的高程值。实测结果表明,在相邻监测点测距相差较小的情况下采用0.5″全站仪可以达到二等水准精度要求。

弹性支承块轨道结构病害对钢轨竖向位移影响研究

[目的]弹性支承块轨道结构因其具有较强的减振降噪特性,在城市轨道交通中被广泛应用。但弹性支承块轨道结构病害对钢轨竖向位移影响较大,需对其进行研究,以有效整治该类病害。[方法]弹性支承块轨道结构主要病害为支承块空吊和扣件失效。基于上海轨道交通8号线弹性支承块轨道结构,建立了弹性支承块轨道静力学模型,分析了无缝线路和有缝线路轨道在列车静荷载下支承块空吊、扣件失效对钢轨竖向位移的影响。[结果及结论]支承块空吊病害会对钢轨竖向位移产生较大影响。对于无缝线路,无支承块空吊病害时的钢轨竖向位移为1.441 mm;对于有缝线路,无支承块空吊病害时的钢轨竖向位移为1.530 mm。发生支承块空吊时,随着支承块空吊量的增加,钢轨竖向最大位移先增加后趋于稳定。在扣件完全失效情况下,钢轨竖向位移会随着失效扣件套数的增加而成倍增加,有缝线路钢轨竖向位移比无缝线路的大0.056~1.186 mm。扣件刚度折减越少,对其他位置钢轨竖向位移影响越小。

基坑开挖对周边构筑物竖向位移的影响分析

通过对群贤路西延萧山南秀路一期工程某深基坑周围受影响的建筑物、地表沉降、立柱和地下水位等安全监测数据进行系统研究,分析基坑开挖对地表沉降、立柱的竖向位移及地下水位的变化规律,从而分析基坑开挖对构筑物竖向位移的影响。研究结果表明:基坑开挖对地表沉降、立柱的竖向位移和地下水位变化产生影响,导致地上构筑物产生沉降变化;但是随着时间的推移和内部结构的施作完成,立柱和地表逐渐下沉并趋于稳定,周边构筑物随之稳定,可为类似工程施工提供重要参考价值。

基于高精度摄影测量的铁轨竖向位移研究

高精度摄影测量作为一种精度较高的新型测量手段,是一种基于计算机视觉原理、数字图像处理和数值计算的、非接触、非干涉、全场变形光学测量方法,目前正逐步运用于工程实践中。其优点是设备结构简单、适用性强,同时拥有较强的扩展性。文章通过其在工程实践中的运用,通过与传统测量手段进行对比,来研究其在铁路轨道竖向位移监测中的适用性与准确性。

软流塑地层盾构施工参数对地表竖向位移的影响

为研究盾构法施工引起地表变形和对周边建筑及地下管线产生的影响,以佛山地铁3号线创意园站—驹荣北路站区间软流塑地层盾构隧道为背景,研究盾构穿越3种土层时不同盾构施工参数对地表竖向位移影响。根据现场实测数据,分析盾构施工对软流塑地层地表竖向位移的影响规律,得出盾构施工参数变化与地表竖向位移关系。结果表明:盾构工作面平衡压力主要影响盾构切口及切口前20 m,平衡压力与地表竖向位移基本呈正比线性关系,而对盾尾后地表竖向位移影响不明显;地表竖向位移日变量随盾构总推力的变化无明显规律,且当盾构总推力设定为15 000 kN,各土层的竖向位移日变量相对较小;刀盘切口后10 m内受盾构刀盘扭矩影响较大,在3种不同的土层中,当刀盘扭矩在1 100~1 600 kN·m时,测点竖向位移日变量为-4~3 mm;注浆压力主要影响盾尾后10 m范围内地表竖向位移量,注浆量控制在6.5~7.0 m^(3)/环能有效控制盾构推进后地表变形。

温度对高低塔斜拉桥跨中竖向位移影响研究

为研究温度对高低塔斜拉桥跨中竖向位移的影响,文章以鄱阳湖大桥为工程背景,通过温度与跨中竖向位移监测数据的相关性分析建立有限元模型,对整体温差、索梁温差及拉索上下游温差下的跨中竖向位移变化进行研究。结果表明:空气温度与主梁跨中竖向位移之间的变化趋势呈负相关性;整体温差作用下,低塔侧边跨的主梁竖向变形大于主跨和有辅助墩的高塔侧边跨;索梁温差作用下,边跨的竖向位移较小,主跨跨中发生最大竖向位移,远大于整体温差作用下的变形;斜拉索上下游温差作用下,主要发生主跨跨中竖向位移,且与温差的变化呈现正相关性。在健康监测运营中,应重点注意斜拉索与主梁之间的温度变化。辅助墩可以降低温度对边跨竖向位移的影响。

某深基坑立柱竖向位移实测分析

探讨了立柱产生竖向位移的因素,对某深基坑立柱各开挖工况下竖向位移实测值进行统计,通过分析得出立柱在竖向位移变化明显时,支撑轴力并没有明显增加或减小,仅在2层支撑拆除时,立柱抬升与1层支撑轴力增加表现出正相关性,随后立柱缓慢抬升过程中,1层支撑轴力略有减小并趋于稳定。

俯冲带板间地震竖向位移谱阻尼修正系数研究

建立包含阻尼比和场地项的阻尼比修正系数模型,用于无特定震级和断层距离条件下计算不同阻尼比的竖向位移谱,可为俯冲带地区抗震设计提供理论参考。文章收集日本KiK-net和K-NET台网数据,并处理了原始数据,得到了俯冲带板间76次强震的3552条竖向地震数据,建立了俯冲带板间地震竖向位移谱阻尼比修正系数(Damping Modification Factor,DMF)模型,考虑了13个阻尼比和34个谱周期以及场地条件,可用于无特定震级和断层距离条件下非5%阻尼比竖向位移谱的计算。结果表明:地震类别和场地条件对DMF有着显著影响;对于大部分谱周期,事件间与场地间的标准差比场地内的小,说明震源效应模拟效果优于路径等效应模拟效果,而场地效应模拟效果介于震源效应和路径效应之间;模型残差分布与矩震级、断层深度及断层距离显著相关,表明需在DMF模型中加入相关参数项进一步优化。所建模型与XH2019模型对比分析后发现,对记录按地震类别和场地类别分类后的模型拟合程度较好,模型形式更加合理。

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。

二等水准测量在基坑竖向位移监测中的应用

近年来我国加快了城市化发展的进程,高层建筑尧地铁工程尧大型隧道等项目频繁出现在各地的建设前列,这些工程项目的基坑开挖对生产安全也是一个巨大的挑战。为了对施工过程中基坑的安全性实时掌握,基坑监测技术便广泛应用于各个开挖工程中。用监测数据为施工安全提供精确的数据参照,本文主要阐述二等水准测量在基坑测量中起到关键技术应用,结合杭钢单元监测项目,证明了其应用的可行性。

强夯加固地基的土体竖向位移计算方法研究

根据动力分析中应力边界与速度边界之间的关系,将应力边界时程转化为速度边界时程,提出计算土体竖向位移的新方法,并进行了简化和多角度对比性研究。在钱家欢加卸载模型应力和竖向位移计算的基础上,提出将正弦荷载形式和三角形荷载形式分别引入,推导出竖向位移的两种简化计算方法。两种方法概念清楚、物理意义明确,形式简单且相同,区别仅在于系数不同。工程实例表明,两种方法计算出的竖向位移均接近于实测位移,但正弦荷载形式下的位移计算方法更能反映实际情况。

隧道穿越引起地下管线竖向位移的能量变分分析方法

隧道穿越引起的地层位移可能造成地下管线变形过大或断裂等事故,引起工程界的高度关注。基于假定的地下管线竖向位移分布模式,通过能量方法建立变分控制方程,提出了求解隧道穿越地下管线竖向位移的能量变分解法,运用叠加原理将单线隧道解答延拓至双线隧道中。与离心机试验和工程实例的对比,验证了方法的正确性。通过参数计算,分析了管材弹性模量、管线埋深、地层损失率等相关因素对地下管线竖向位移的影响规律,研究结论具有工程参考价值。

双曲面球型减隔震支座的竖向位移分析

介绍了双曲面球型减隔震支座的构造特点和工作机理,表明其能够满足减隔震支座的三个基本要求,并具有结构简单、抗震性能稳定可靠的优点.分析了在地震作用下该支座产生竖向位移的原因和影响因素,并通过试验验证了理论分析的结果.通过对一个2跨连续梁桥算例的非线性时程反应分析,表明此竖向位移对梁体的响应不会有很严重的影响,该支座完全可以满足连续梁桥的减隔震要求.

强夯作用下接触应力与土体竖向位移计算

针对钱家欢加卸载弹性模型中强夯冲击应力在加荷阶段应力偏大,卸荷阶段应力函数形式复杂的不足,对应力峰值进行修正和对应力函数进行改进,即将复杂的分段函数形式转化为标准的正弦函数形式。而且,根据动力分析中应力边界与速度边界之间的关系,将应力边界时程转化为速度边界时程,并将正弦荷载函数引入,推导出一种计算土体竖向位移的简化计算方法。工程实例表明,该法形式简单、使用方便,计算结果很接近实测位移。

深基坑立柱竖向位移分析

为保证基坑整体稳定,应减少立柱的紧向位移,有限元技术为立柱在施工过程中的竖向位移分析提供了可能。在基坑施工过程中应注意运用时空效应的原理,减少立柱沉降,动态地将沉降值和沉降差控制在限值以内。

隧道开挖引起地下管线竖向位移的初参数法求解

现有解析法对隧道开挖导致临近地下管线产生位移的分析较少且考虑影响因素不全面.针对这一问题,在W inkler弹性地基梁理论基础上,建立管线竖向位移的计算模型,提出求解隧道开挖引起的临近地下管线竖向位移的初参数法.通过采用ABAQUS软件中的管土相互作用模块进行管线变形的有限元数值模拟,验证了计算方法的正确性.工程实例的计算结果和实测数据的对比表明文中计算方法的合理性.初参数法综合考虑管线和土体双重因素的影响,克服了已有方法的局限性,且计算结果符合实测管线位移小于自由场土体位移规律.

砂流法施工致沉管隧道管段竖向位移的试验研究

利用足尺砂流法模型试验模拟了砂流法处理沉管隧道地基施工致使管节竖向位移的全过程,获得了管节模型的相对高程-时程曲线、竖向位移量及砂盘的形态特征。结果表明:模型在试验中先后经历了砂盘正常扩展、缓慢跳动位移、快速平稳位移3个阶段;模型在缓慢跳动位移过程中的位移量、位移速率均较快速平稳位移过程中的要小。模型板的竖向位移使得流缝区域缩小,流槽厚度变薄且密集分布于砂盘顶面(占砂盘顶面积的30%以上);砂颗粒压积于砂盘顶部形成水平薄层状结构,是模型板竖向位移的直接原因;模型板竖向位移过程明显影响砂盘的半径扩展。工程实践中可适当利用管节的缓慢跳动位移过程减小流缝、流槽厚度,但需采取措施保证砂盘半径在管节产生竖向位移前达到设计值。

城市轨道交通隧道工程地表竖向位移控制指标

通过对我国多个城市的轨道交通隧道工程的92个实测案例分析,研究隧道工程周边地表最大变形的分布特点。根据线路部位、施工方法、断面形式、场地土类型等方面的不同进行分类,对地表竖向位移的实测结果进行数理统计分析,结合相关研究成果和技术规范要求,给出地表竖向位移控制值的建议数值。隧道工程周边地表竖向位移控制值的影响因素众多,工程实际应深入开展相关研究,以提高隧道工程的安全风险管控水平。

天津站交通枢纽逆作法立柱竖向位移监测与分析

天津站交通枢纽工程采用盖挖逆作法施工。深基坑开挖过程中坑底回弹会带动立柱上浮,立柱的竖向位移可以引起水平支撑结构和围护结构之间的附加弯矩,而立柱之间的差异竖向位移过大会对作为永久结构的水平梁板结构产生不利影响。因此控制立柱的竖向位移及差异竖向位移是超深基坑工程设计和施工中需重点考虑的问题。通过系统监测超深条形基坑开挖过程中不同断面处立柱的竖向位移,考虑影响基坑立柱竖向位移的相关因素,分析得立柱桩的竖向位移随时间和空间变化的规律。

基于竖向位移差的块系岩体超低摩擦效应理论分析

深部块系岩体在强冲击扰动下其相对压紧程度会随时间变化,引起超低摩擦效应,而块体间竖向位移差是表征块体间相对压紧程度的直观指标。以块系岩体为研究对象,建立了考虑上覆岩层压力的岩体动力模型,推导得出垂直冲击作用下新的块体间竖向位移差公式并与试验结果进行了对比,验证了理论公式的正确性。最后分析了块体间阻尼、块体质量、垂直冲击幅值和频率等影响因素对相邻两块体间竖向位移差影响规律并以其最小值变化判断超低摩擦效应发生难易程度。竖向位移差最小值越小,超低摩擦效应愈趋显著。研究表明:块体模型受垂直冲击扰动作用时,块体在时间尺度上依次发生强迫振动和自由振动,而其运动过程按竖向位移差变化可分为超强挤压、强挤压、弱挤压和相互脱离4个阶段,相互脱离阶段和弱挤压阶段是超低摩擦效应易发阶段;块体质量、结构面阻尼变化对竖向位移差幅值及周期有明显影响,块体间竖向位移差最小值随块体质量增加以对数规律递增、随块体间结构面阻尼增加以线性规律递增;块体质量和结构面阻尼越小,超低摩擦效应更易发生。垂直冲击频率和幅值亦对块体间竖向位移差影响显著,竖向位移差最小值随垂直冲击载荷幅值增加而线性递减,随垂直冲击频率增加以对数规律递增,即低频、强冲击扰动更易诱发超低摩擦型冲击地压。