滑坡位移预测模型补充评价方法

针对目前滑坡位移预测模型评价方法中总体性指标区分能力不足,以及对滑坡高风险期预测效果评价不准确等问题,设计滑坡位移预测模型快速位移期综合误差(CERDP)和峰值预测误差(PPE)两个补充评价指标以及对应的补充评价技术流程。基于滑坡监测数据的实例研究表明,所提补充评价指标和应用流程合理可行,可以有效地应对均方根误差(RMSE)等指标差异不显著带来的评价不准确问题,遴选出总体性能可靠,在风险时段和最高风险时点表现更好的模型,为滑坡风险管理工作提供有效的技术支持。

位移的研究

运用新微积分理论 (见文献 [1]) ,定义了微分直线位移、微分曲线位移、微分平面角位移、微分线位移矢量 ,微分角位移矢量 。

基准站GPS连续观测得到的垂直位移时间序列

利用1998年9月至2004年3月上旬中国地壳运动观测网络基准站GPS连续观测结果所获得的垂直位移时间序列,讨论了基准的选择,分析了基准站垂直位移的特点。取中国东部一组垂直位移变化形态基本一致、年速率较小的6个基准站作为垂直位移时间序列的基准。计算结果表明,每周的垂直位移解的精度可达3mm。与基准站的水平位移年速率相比,垂直位移年速率普遍较低;而与基准站的水平位移时间序列相比,一些基准站的垂直位移时间序列有非常显著的年周期变化,幅度达20～50mm。中国大陆西部基准站的年周期变化与地球自转有明显的相关性,并且符合地球自转守恒。基准站垂直位移的变化值得多方面深入研究。

多尺度直线位移测量实验系统的开发与应用——以“机械工程测试技术”课程为例

为促进国家级一流本科课程“机械工程测试技术”的建设,开发了一套多尺度直线位移测量实验系统,包括直线位移台、采集控制器、测量分析软件。直线位移台通过步进电机带动丝杠移动检测板改变被测位移,设计了专用的传感器安装支架,可安装多种位移传感器。设计了采集控制器,实现电机控制、数据采集、供电等功能。基于LabVIEW软件开发了位移测量分析软件,可以进行多种位移传感器的灵敏度分析和信号采集分析。该实验系统已用于实验教学,且教学效果良好,可以锻炼学生分析和解决复杂测试问题的能力。

基于多频磁场耦合的平面二维位移传感器

针对目前光刻机、超精密数控机床等高端超精密装备对于精准平面定位的要求,提出了一种基于多频磁场耦合的平面二维位移传感器。传感器组成为定尺和动尺,其中定尺由导磁基体和X、Y方向励磁线圈构成,动尺由导磁基体和X、Y方向感应线圈构成。通过对X、Y方向励磁线圈通入正余弦励磁信号,在定尺上构建出多频磁场耦合的二维均匀磁场阵列,动尺感应出带有位移信息的电信号,经过理论推导和电磁仿真验证了多频磁场直接解耦差动结构和幅值调制解算方法的可行性,并对仿真误差进行分析,并优化了传感器结构。最后采用PCB工艺制作传感器样机并开展相关实验研究,实验结果表明:传感器在150 mm×150 mm的测量范围可对二维位移进行精确测量,其中X方向测量精度为±33.08μm,Y方向测量精度为±36.95μm,优化后的传感器样机X、Y方向原始对极内位移误差峰峰值在原有基础上降低了49.1%和50.7%。

高速铁路箱梁伸缩缝位移传感器研究

高速铁路箱梁状态对轨道平顺性和行车安全具有决定性作用。由于箱梁滑移变化缓慢且微小,同时需克服电力牵引产生的强电磁干扰,实现自动化监测面临较大挑战。该问题的难点在于箱梁伸缩缝的起始缝宽不同,只有实现等精度测量,才能使不同箱梁伸缩缝的变化具备可比性。本文设计了一种光学低相干高速铁路箱梁伸缩缝位移传感器,在实验室条件下进行了抗振动性能测试,验证了传感器在常见低频振动工况下的性能,并在京津城际高速铁路简支箱梁伸缩缝的监测中应用。结果表明:受日照和温度的影响,箱梁伸缩缝上下表面的位移差异可达150μm,传感器的实测长期监测精度可达50μm。研究成果为实现高速铁路箱梁伸缩缝自动化监测提供了参考借鉴。

抽象性位移事件及其汉语编码的认知阐释

作为认知主体的人不仅有能力识解出抽象性位移事件,而且有能力将其编码为特定的语言结构并用于交际。作为一种特殊的位移事件,抽象性位移事件的形成是有认知理据的,这一认知理据就是抽象实体的可动化机制。该机制有其自身的认知特性,其使用会受到一定的条件限制。编码抽象性位移事件的语言表达式可以叫作抽象性空间位移关系构式。汉语抽象性空间位移关系构式的构成既要受到整体性限制条件的制约,又要受到局部性限制条件的制约。

基于平面和深部位移联合监测的滑坡精准勘察

基于某高速公路高边坡滑坡工程,在地质调查、钻探、原位测试等基础上,引入基于平面和深部位移联合监测模式进行精准勘察。通过平面位移监测确定滑坡周界和滑动方向;通过深部测斜确定滑面位置;通过6孔钻探补充查明空间结构特征。根据深部监测指导钻孔取样获取滑带土指标,检算天然和饱和工况下的稳定性系数分别为1.01、0.98;分析监测数据,滑坡滑动规律为连续降雨期间滑动速率增大,停止施工后滑动速率下降,变形速率从后部向前部逐渐减小,属推移式滑坡;提出清方+重力式罩面的综合整治方案。

基于改进灰狼优化与支持向量回归的滑坡位移预测

针对滑坡位移难以预测、影响因素难以选择等问题,提出一种结合了二次移动平均(DMA)法、变分模态分解(VMD)、改进灰狼优化(IGWO)算法与支持向量回归(SVR)的模型进行滑坡位移预测。首先,利用DMA提取滑坡位移趋势项和周期项,采用多项式拟合对趋势项进行预测;其次,对滑坡周期项的影响因素进行分类,采用VMD对原始影响因子序列进行分解获得最优序列;再次,提出一种结合SVR与基于改进Circle多策略的灰狼优化算法CTGWO-SVR(Circle Tactics Grey Wolf Optimizer with SVR)对滑坡周期项进行预测;最后采用时间序列加法模型求出累计位移预测序列,并采用灰色预测的后验证差校验和小概率误差对模型进行评价。实验结果表明,与GA-SVR和GWO-SVR模型相比,CTGWO-SVR的预测精度更高,拟合度达到0.979,均方根误差分别减小了51.47%与59.25%,预测精度等级为一级,可满足滑坡预测的实时性和准确性要求。

一种滑动检测算法下的滑坡位移时序分解方法

针对“阶跃式”滑坡位移时序分解模型力学解释性不强的缺陷,根据西原蠕变本构模型与自适应改进遗传算法模型,提出滑动R_(nl)阶跃点检测方法与改进加权移动平均修正阶跃项位移方法,并将该方法应用于白水河滑坡位移时序分解。将滑动R_(nl)阶跃点检测结果与MK检验结果、滑动t检验结果以及Bayes检测结果作对比。结果表明,滑动R_(nl)阶跃点检测结果更加准确与适用;同时将新型滑坡位移时序分解结果与二次移动平均时序分解结果、三次指数平滑时序分解结果以及VMD时序分解结果作对比。结果表明,新型滑坡位移时序分解方法解决了滑坡趋势项位移无规律、无力学解释性的问题,且在时序分解加法模式中单独引入滑坡位移预测中最重要的阶跃项位移,分析预测更具有针对性。因此,新型时序分解模型有一定的工程价值与时序预测借鉴价值。

唐诗及其英译中的感知路径虚拟位移探析

以Talmy位移事件框架理论和虚拟位移理论为研究视角,以许渊冲译《唐诗三百首(中英文对照)》为语料来源,分析了英汉感知路径虚拟位移表达在位移主体和位移路径概念编码上的异同。研究结果表明:唐诗中感知路径位移主体主要为转喻型体验对象,呈缺位状态,许版译本主要采用增主语的翻译技巧;唐诗及许版译本感知类虚拟位移路径概念表达均以零路径构式为主;唐诗及许版译本中视觉路径卫星结构编码不同;唐诗听觉路径表达无卫星结构编码,英文译本无路径动词编码。

基于计算机视觉的桥梁多点位移同步监测方法综述

基于机器视觉的位移监测技术在仪器成本、安装工作量以及频率范围和空间分辨率方面的测量能力,比传统位移传感器具有优势。文章系统性地探讨机器视觉测量技术在桥梁位移监测中的研究进展,分析了机器视觉在桥梁位移测量中的基本方法及其技术应用现状,指出了现有研究的不足,并提出了未来的研究方向。

面向自由车流的悬索桥梁端纵向位移分析与优化控制方法

为控制悬索桥的梁端纵向位移,提出了一种黏滞阻尼器和支座联合作用的位移优化控制方法.首先,采用经验小波变换对实测信号进行成分分析;然后,建立自由车流下的悬索桥动力模型,并通过实测数据进行验证;最后,分析黏滞阻尼器和支座对悬索桥梁端纵向位移的影响,采用响应面法对联合作用参数进行优化设计.结果表明,车辆等动力效应引起的位移占梁端纵向位移累计量的94.5%.黏滞阻尼器和支座水平力对位移的影响范围不同,增大黏滞阻尼器阻尼系数或减小阻尼指数能够减小累计位移,而支座水平力影响范围有限.优化黏滞阻尼器和支座联合作用参数可使累计位移减小38%,可提升梁端约束装置服役寿命.

基于FBG传感器阵列反演结构振动位移的监测方法

针对现有振动位移监测方法易受环境影响且精度不高的问题,提出了一种基于光纤布喇格光栅(FBG)传感器阵列反演结构振动位移的监测方法。该方法使用FBG传感器阵列获取结构振动过程中的多点应变和单点加速度数据,先利用基于正交曲率的曲线重构算法和获得的应变数据重构结构各点的动态位移,然后运用卡尔曼滤波算法将曲线重构算法导出的位移数据与同位置处的单点加速度数据相融合,获得更为准确的位移数据。实验结果表明:该方法可成功重构出监测结构任意时刻的振动形态,悬臂铝板和简支管道的振动位移重构相对均方根误差分别小于5.5%和7%。

精密位移传递的直径三点轴承内外径高精度检测

基于V形块角分线特性,结合光栅精密位移测量技术,通过精密位移传递方式实现了轴承内外径的检测.此方法通过测量直径三点空间距离进行内外径检测,计算时不存在数据拟合误差,且对不同曲率轴承可实现快速装夹,测量效率及精度高.先通过建立坐标系推导了基于该测量方法的位移传递数学模型,为精度分析提供理论基础;然后分析了轴承夹具装调误差、杠杆传感器装调误差、轴承最大直径寻迹误差及位移台轴系正交性误差对测量精度的影响;并根据提出的V形块角分线多点对准法实现了轴承夹具的高精度装调;最后搭建实验平台,进行了高精度环规内径测量实验.实际检测结果表明,基于该测量方法搭建的系统对直径分别为75.0004和24.9994 mm环规测量的准确度分别为0.68和0.69μm,满足精密轴承内外径检测的需求.

高精度磁栅式隧道磁阻微位移传感器

利用隧道磁阻(TMR)效应设计了一种结构相对简单的磁栅式高精度微位移传感器。首先,介绍了磁栅式隧道磁阻位移传感器检测原理,凭借隧道磁阻传感器高灵敏度的特点检测磁栅敏感轴上方的空间磁场,接着利用COMSOL有限元仿真软件对磁栅结构进行仿真设计,验证了磁栅的磁场分布特性。通过搭建四桥路检测电路能够使TMR传感器有效抑制外部磁场干扰以及温度对TMR传感器的影响;得益于90°移相电路模块的加入,得到两路相位相差90°的标准正余弦信号,解决了传统的由于空间非正交引起的相位和幅值等误差问题,为超高倍数的细分插值技术奠定了基础,最后结合细分因子为9600的插值电路,理论上可实现208 nm的高分辨率位移检测,在20 mm量程范围内能达到0.15%的位移测量精度。

考虑滑面应变软化效应的边坡震后位移计算方法

Newmark滑块位移法计算边坡震后位移,认为边坡屈服加速度为恒定值,未考虑滑面的应变软化效应与地震时程中滑动体条块几何参数实时动态变化的影响。针对均质土坡,以拟静力极限平衡理论为基础,采用对数螺旋线滑面假设,考虑滑面应变软化效应及在地震时程中滑动体实时下滑转角对条块几何参数的影响,推导了考虑应变软化效应的边坡动态屈服加速度及震后位移计算表达式,并通过编程实现了边坡震后位移计算。结合算例分析表明,随着边坡下滑转角的增大,边坡动态屈服加速度呈先增大后减小的趋势;考虑应变软化效应计算的边坡震后位移大小介于使用土体峰值强度指标和残余强度指标计算的震后位移之间;随着边坡稳定性的减小,考虑应变软化效应与不考虑应变软化效应的震后位移计算结果皆随之增大,且两者差距会逐步增大。

基于Kelvin-Voigt模型的黏弹性岩体位移反分析唯一性研究

在岩土工程中,准确的岩体力学参数对于工程项目的建设和维护极为重要,相较于现场原位试验、实验室试验、数值模拟等获取参数的方法,岩体位移反分析方法具有方便操作、条件获取难度小、数据准确等特点,而反分析结果的唯一性是位移反分析能否成功的重要影响因素。为了研究位移反分析结果的唯一性问题,使用Laplace变换和蠕变柔量的方法,推导了在圆形巷道中符合Kelvin-Voigt模型的黏弹性岩体的位移解析解,并运用参数可辨识准则研究了已知参数对黏弹性岩体反分析唯一性的影响。研究结果表明,无论在任何条件下,都无法唯一地反演出所有6个参数,在至少有2个参数是已知的情况下,才可能唯一地反演出其他参数;地应力分量被唯一反演的概率最大,弹性模量、泊松比和黏滞系数根据控制条件的不同,其可辨识性存在差异,并随着已知参数数量的增加,参数可辨识性也随之增强;地应力是否为0对反演结果的唯一性有着显著的影响。工程算例表明,研究结果对于岩体参数的反分析计算具有重要的指导意义。

高层建筑结构位移控制研讨

介绍了世界各国规范对高层建筑结构设计位移控制的规定,论述了高层建筑顶点位移、层位移差、层间位移等的相互关系,特别是明确了层位移差与受力层间位移的区别,在此基础上,结合有关科研成果及工程设计经验,对高层建筑结构位移限值的规定提出了一些建议,可供修订规范及设计时参考.

压杆式光纤光栅位移传感器的研制

基于光纤弹性应变与圆柱螺旋压缩弹簧轴向变形的传递机理,提出了一种压杆式光纤光栅位移传感器。推导出波长漂移与压簧自由端位移的关系式,采取光纤光栅两端夹持的应变传递封装,结合压簧、弹簧管与紧定装置组成弹性转换结构,采用线径0.6 mm,中径6 mm,有效圈数14的压簧元件制备了传感器原型,并对其静态性能和温度响应特性进行了标定试验研究。结果表明:在15 mm的量程内,传感器的位移灵敏度为451.36 pm/mm,线性度为0.69%,重复性为1.54%,迟滞性为1.13%;应变、温补光栅的温度灵敏度分别为10.15,19.18 pm/℃,误差分别为1.39%,1.50%,具有良好的温度补偿效果。