水利大坝混凝土安全监测控制措施研究

近年来,水利工程建设的规模和数量不断增加,而混凝土作为建设水利工程的重要原材料,混凝土工程建设质量与使用变化是影响水利工程运行安全与稳定的重要因素。因此,本文基于这一背景,以水利大坝工程为例,对水利工程混凝土安全监测控制措施进行研究,希望为水利大坝建设与质量监控提供一定的参考和借鉴,有效促进水利工程建设与使用的质量和效果。

基于最小截平方和估计的混凝土坝变形监测粗差识别方法

粗差识别是混凝土坝安全监测数据预处理中的一项重要工作。结合变形监测统计分析模型,基于Fast-LTS算法,提出一种混凝土坝变形监测粗差最小截平方和估计识别方法。首先,基于最小截平方和估计,建立混凝土坝变形监测统计分析模型,挖潜变形监测序列与环境影响因子间的关系;其次,划分正常测值序列和疑似粗差测值序列,并针对疑似粗差序列,采用数理统计方法,逐一甄别直至判别出所有粗差。工程实例计算分析表明,本文方法粗差识别成功率达100%,远优于拉依达法则、格拉布斯准则与罗曼诺夫斯基准则等传统判别方法。更高的识别成功率,可为混凝土坝变形监测粗差识别提供一种新途径。

压电陶瓷传感器监测混凝土内部缺陷的可行性研究

为监测在役混凝土结构在使用过程中的内部缺陷程度变化并定位缺陷位置,本文探索一种基于应力波的探测方法并进行试验研究,将压电传感器(PZT)以阵列形式安装在混凝土表面,将混凝土划分为不同区域,阵列中的一个传感器发射波,另一个传感器接收波,采用扫频模式和五峰值脉冲模式对混凝土不同区域进行监测。试验结果表明,当应力波通过待监测区域时,由于混凝土内部存在缺陷,应力波幅值衰减,波能降低。为了量化混凝土结构内部缺陷程度,构造基于接收信号的能量指数和损伤指数,并分别建立其与缺陷程度的函数关系,依据不同区域能量指数和损伤指数差异,确定混凝土内部缺陷存在的区域。试验结果与试件实际情况相吻合,验证了本文采用压电传感器监测混凝土内部缺陷的可行性。

基于多层次滤波降噪的IGA-NARX混凝土坝变形预测模型

针对混凝土坝变形数据中存在非高斯分布噪声污染,难以描述混凝土坝变形数据自身的趋势性、季节性的问题,采用CEEMD与粒子滤波法相结合的方法对锦屏一级大坝径向位移进行分析。先将CEEMD分解后的高频和低频分量进行区分,仅对高频分量进行粒子滤波降噪,再进行分量重构;通过多层次滤波降噪处理的位移数据驱动IGA-NARX神经网络构建预测模型,并使用R_(RMSE)、M_(MSE)等指标进行评价。工程实例验证表明,所提模型相较于对比模型在评价指标上均有一定提升,具有较好的实用价值。

不锈钢管智能筋在钢筋混凝土结构应变监测中的应用

为解决光纤传感器易损、测量结果易受外界因素干扰以及布设存活率较低等问题,文章依据布里渊散射原理,基于BOTDA传感技术,通过不锈钢管封装紧皮光纤,自行研制具有监测距离长、精度高、全分布式、耐久性强等优点的不锈钢管智能筋。不锈钢管智能筋具有制备快捷的优点。通过标定不锈钢管智能筋和FRP智能筋的温度和应变灵敏系数进行分析,发现两种智能筋具有良好的温度与应变感知性能;解析试验梁应变监测数据,进行对比分析发现自制不锈钢管智能筋与FRP智能筋的应变监测精度相同,且不锈钢管智能筋的应变监测稳定性优于FRP智能筋。试验结果表明自行研制的不锈钢管智能筋能够解决光纤在粗狂式监测环境中易损的问题,同时具有监测精度高、稳定性好等优点,可对钢筋混凝土结构进行全尺度大范围的监测。

基于导电油墨层电阻层析成像的混凝土裂缝损伤识别

为解决混凝土裂缝损伤的监测问题,提出利用石墨烯碳油墨在混凝土表面制备导电层,利用电阻层析成像技术进行裂缝损伤识别。通过比较损伤前后导电层边界电压变化,利用TV-SB正则化算法重建损伤引起的电导率变化分布图像以确定裂缝损伤情况。分别进行人工模拟裂缝和混凝土梁弯曲裂缝检测实验,来验证所提方法对裂缝损伤识别的效果。实验结果表明,导电油墨层性能良好,电阻层析成像技术重建的电导率变化图像能够较好地反映裂缝损伤的位置和长度等信息,可为混凝土裂缝损伤的监测和识别提供一种有前景的技术。

大体积混凝土现场监测与温控分析

随着建筑施工技术的迅速发展,施工建设中不断涌现出大体积混凝土结构的基础,大体积混凝土现场温度监测中,合理布置监测点对大体积混凝土内部温度控制提供了重要的依据,规范的现场监测与温控数据分析能有效预防和及时修正大体积混凝土内部温度,能保障大体积混凝土结构安全性能和延长使用寿命.文章主要结合(GB 50496—2018)、(GB/T 51028—2015)以及多年大体积混凝土温控现场监测过程的经验分析,希望能为从事温控监测的相关人员提供一些经验和帮助.

平衡悬臂法对混凝土桥梁的长期影响监测

平衡悬臂法是大跨度混凝土桥梁施工中最常用的方法之一。一般非均质混凝土结构体系会在架设过程中发生变化,对变形和应力的及时预测十分敏感。长期监测系统已成为能够及时获取结构实际受力和变形水平等基本信息的重要工具。温度影响等结构效应可以显著影响后期的结构性能,桥梁设计师通常没有足够的信息来了解结构安装过程中的这些影响。而上述效应通常会导致应力或变形的预测值与实际情况不符。在边界情况下,由于应力分布导致的意外过度变形或开裂可能会导致桥梁的使用性能问题、美观退化,甚至最终导致桥梁的早期重建。本文介绍了桥梁结构长期监测的一些经验方法,并结合实际使用情况和结构方案的变化进行了结构分析,根据预应力混凝土结构设计规程的预应力混凝土结构的预期性能,将记录的应变发展与数值模型结果进行比较。

基于无源RFID的混凝土温度监测技术研究

温度控制是混凝土固化期间的重要措施。针对现有混凝土温度监测方法的缺点,设计一种用于混凝土温度监测的无源射频识别(RFID)传感器标签。该RFID传感器标签是基于超高频(UHF)的EPC-2通信协议,且工作于无源模式下。由于混凝土是有损多相复合材料,文中具体分析电磁波在混凝土中的总损耗,确定标签可正常工作的基本条件。后期试验对所设计的温度传感器标签进行了温度测试、校准以及通信性能测试。试验结果表明,基于文中设计的无源RFID传感器标签所测试的温度与传统的热电偶测试结果基本一致,最大温差不超过0.5℃。相比于现有的混凝土温度监测方法,具有便利性强、成本低、寿命长等显著优点。

混凝土健康监测技术综述

混凝土的健康监测是对混凝土安全进行监测与评估的一种重要手段。首先介绍了结构健康监测技术的两种类型:第一种类型是基于混凝土的无损检测技术(回弹法、超声法、超声回弹综合法、雷达法、红外成像法等)对混凝土的健康情况进行监测,第二种类型是基于混凝土裂缝自检测技术对混凝土的健康情况进行监测,即依靠电阻应变片、光纤光栅传感器、水泥基复合材料传感器等各种类型的传智能感器对混凝土的裂缝进行自检测。其次,详细阐述了两种类型混凝土健康监测技术中所包含的各项混凝土检测技术的原理,并分别对每种检测技术的优缺点及其产生的原因与所造成的影响进行了分析。最后,对混凝土健康监测技术的研究方向、发展趋势与应用前景进行了展望。

基于三维激光扫描技术的混凝土磨蚀监测方法研究

水工建筑物的混凝土磨蚀监测是水利工程中的重点和难点。随着技术的进步,现有的混凝土磨蚀监测手段得到长足的发展,但依然存在监测范围小、难以全面反映磨蚀破坏程度等问题。三维激光扫描技术由于具有精度高、抗干扰能力强等特点,被越来越多地应用到高精度工程测量和三维建模中,但将其应用于混凝土磨蚀监测比较有限。因此,首先通过室内测量试验验证了三维激光扫描技术的测量精度可以满足磨蚀监测要求;随后,利用三维激光扫描技术开展了模型监测试验,结果表明磨蚀坑槽纵截面近似呈梯形分布,相同磨蚀时间内距离射流口越近的位置磨蚀深度越大;随着磨蚀时间的增加,不同纵截面的破坏程度差异逐渐减小。此外,扫描点云的后处理还可将全部磨蚀破坏信息进行可视化显示,从而直观全面地反映磨蚀破坏分布特征。

岩石锚杆风机基础的混凝土应力监测及数值分析

为了探究风力发电机新型岩石锚杆基础的受力特性,结合国电铁岭开发区风电场新建工程,通过在岩石锚杆风机基础上布置健康监测系统并结合自主研发的操作平台,以监测风机基础运行中的受力状态。同时利用ABAQUS有限元分析软件对岩石锚杆风机基础在不同荷载工况下的应力状态进行分析,通过将其与监测结果进行对比,可以有效地获取基础内部的受力状态。该工作为完善结构设计工作提供了重要的依据,对同类结构的设计计算有参考意义。

基坑混凝土支撑轴力监测数据异常情况分析与探讨

为研究混凝土支撑轴力监测数据中出现的异常情况,探讨其解决方法,依托正处于主体结构开挖阶段的武汉市轨道交通8号线徐家棚站,深入分析施工过程中发生的一次混凝土支撑轴力监测数据报警事件,研究监测报警数据的合理性,结合其他监测项目并与类似工程案例对比,得到:1)建议选取混凝土浇筑并养护完毕、基坑开挖之前的轴力值作为初始应力值;2)温度对轴力有较大影响,应结合其他监测项目协同分析;3)目前采用钢筋计进行混凝土支撑轴力监测的方法在准确度上还有所欠缺。结合分析,给出了应对措施和建议。

混凝土无约束监测装置研制及应用研究

随着混凝土浇筑体量的增大和工程复杂难度的增加,混凝土施工应力应变监测迫在眉睫。当前《块体基础大体积混凝土施工技术规程》YBJ224-91只对混凝土温控监测给予明确规定,对应力应变监测缺乏具体要求。混凝土热应变包括引起应力的约束应变和自由膨胀热应变,混凝土无约束监测装置的研制正是为了在实际监测中区分出自由应变和约束应变。本文通过一种混凝土无约束监测装置的研制并在具体工程中的成功应用,提出工程中混凝土线膨胀系数和收缩近似测试方法以及具体裂缝控制约束应变新举措,为施工监测开辟新途径,进一步保证大体积混凝土的浇筑成型质量,可为类似基础施工提供测试参考。

超声检测技术在混凝土质量监测中的应用

超声检测技术在混凝土质量监测中的应用夏昌浩（武汉水利电力大学宜昌４４３００２）１概述混凝土非破损检测技术是衡量一个国家土建测试技术水平的重要标志之一。主要有超声法、声发射法、电磁法、红外法、Ｘ射线法等［１］。而超声法占据着主导地位，具有广阔的发展前景...

基于压电智能骨料的混凝土梁裂缝损伤监测研究

针对混凝土结构裂缝损伤的重要性以及现有监测方法的不足,提出了一种基于压电智能骨料的混凝土梁损伤程度判定和损伤识别定位方法。在介绍了压电智能骨料监测原理的基础上,根据小波包分解理论构造小波包能量,提出基于小波包能量的损伤指标。试验中,将压电智能骨料等间距埋入混凝土梁中,驱动器和传感器分别用于发射信号和接收信号,采用线性正弦扫描信号分别对健康和不同损伤程度下混凝土梁的不同区域进行扫描,依据提出的损伤指标对试件损伤进行识别判定。试验结果与试件的实际损伤情况相吻合,验证了用压电智能骨料监测混凝土梁裂缝损伤的可行性。

混凝土中钢筋腐蚀监测传感器的设计

介绍了基于电磁耦合的混凝土中钢筋腐蚀监测传感器的原理和模型,并应用ANSYS软件仿真设计出符合工程需要的腐蚀监测传感器的尺寸和线圈的匝数。根据由ANSYS仿真已得到的线圈电感值和线圈耦合系数,应用PSpice软件仿真设计出钢筋腐蚀监测传感器中其他元件参数的大小。对钢筋腐蚀监测传感器进行了详细的仿真设计,为其实际制作提供重要参数依据。

混凝土裂缝的监测及检测在工程施工中应用

简明混凝土裂缝监测、裂缝深度检测方法。通过实际工程的应用,混凝土裂缝监测为工程施工提供准确观测数据,对指导工程施工是一种行之有效的手段;混凝土裂缝深度的检测,其结果直接反应了混凝土的破坏程度,对工程质量的判断有着决定性作用。

水利行业技术标准《混凝土坝安全监测技术规范》发布

由水利部大坝安全管理中心、南京水利科学研究院主编的《混凝土坝安全监测技术规范》（SL601--2013）（以下简称“规范”）近日正式发行。

电力行业标准DL/T5178-2003《混凝土坝安全监测技术规范》修订介绍

本文叙述了电力行业标准DL/T5178-2003《混凝土坝安全监测技术规范》修订过程、修订原则及修订的主要内容。