摘要：断层破碎带地层隧道沉降控制是海底盾构隧道建设的关键问题之一,隧道的不均匀沉降诱发管片环缝张开、错台、螺栓应力增大乃至接缝渗漏水等现象,严重影响隧道结构稳定和运营安全。针对断层破碎带地层海底盾构隧道纵向沉降问题,分析隧道穿越断层破碎带地层全过程,提出了归一化上覆荷载理论公式。通过泰勒级数公式将复杂上覆荷载在5%误差内简化为多段三次多项式函数,结合Timoshenko梁理论推导建立了海底盾构隧道管片纵向沉降及内力系列解析解。最后结合工程实例对理论模型进行了验证。研究表明:断层破碎带内隧道的沉降曲线表现为激增段、缓增段和骤减段。断层破碎带倾角越大,断层破碎带与正常围岩界面附近不均匀沉降越大,断层破碎带对延伸侧1倍破碎带宽度范围内隧道的沉降影响较大;随着断层破碎带宽度的增加,断层破碎带范围内隧道的沉降峰值逐渐增大并趋于稳定,当断层破碎带宽度超过6倍洞径时,隧道的沉降峰值基本保持不变。研究结果可为断层破碎带海底盾构隧道纵向沉降计算和性能评估提供依据。

摘要：为验证机器视觉监测系统在地下工程中的适用性,探明地下装配式车站的沉降变化规律,在现场进行标定试验,并在地下装配式车站的覆土施工和施工后阶段进行沉降监测。将现场监测数据与有限元计算值进行对比,研究建立一套实时的多尺度安全等级评价方法。结果表明:1)相机与标靶距离小于60 m时,平均测量误差率低于3%,对短距离的结构位移监测具有较高精度。2)实测数据揭示覆土施工作业、出入口开挖作业以及降雨等因素导致车站沉降变化,覆土期间装配式地下车站沉降在-7.0 mm以内,车站结构总体上较为安全。3)机器视觉监测系统实测数据与有限元计算值揭示的车站沉降变化模式一致,机器视觉监测系统能够准确地捕捉和测量地下车站施工过程中的变形情况,在地下工程中具有良好的适用性。

摘要：由于影响混凝土抗压强度的因素众多,且抗压强度与各影响因素之间的关系是一种复杂的非线性问题,采用了机器学习的方法较好地对混凝土抗压强度做出预测,研究采用BP和GA-BP两种神经网络分别对混凝土28 d抗压强度进行预测并进行分析,其中输入层的参数为水泥、炉渣、粉煤灰、水、减水剂、粗骨料和细骨料的用量。结果表明:与BP神经网络式相比,GA-BP神经网络预测值与实测值更为吻合,平均误差率减少了43%,有更好的预测能力。同时研究采用灰色关联算法对输入层进行敏感性分析,表明粗骨料用量的改变对28 d混凝土抗压强度的影响最大,并且在输入层删除敏感性较低的参数后,神经网络的预测效果有进一步提高。研究还通过GA-BP神经网络寻最优值对当混凝土强度达到最大值时,输入层各影响因素的数值进行了预测,为混凝土的抗压强度预测和配合比设计提供了分析方法且该神经网络对试验有较好的导向作用。

摘要：为控制黄木岗综合交通枢纽大倾角V型柱—临时柱转换过程中的结构变形和开裂风险,提出分批转换和分级加卸载的体系转换方法,并采用测量机器人和机器视觉技术对临时柱柱顶、V型柱柱顶和型钢梁跨中位移进行自动化监测和预警。监测结果表明:1)测量机器人和机器视觉监测结果吻合良好,分级加载至临时柱柱顶钢垫块脱开时,临时柱柱顶位移均小于设计给出的3 mm控制值,第3级卸载(总卸载量45%)后临时柱柱顶沉降达到最大沉降量的86%;2)体系转换的影响范围主要为当前跨和相邻跨共3跨范围,型钢梁最大挠度约30.0 mm,小于规范允许值64.0 mm;3)加载阶段框架北侧先于南侧产生向上位移,但22轴南侧V型柱产生最大沉降-3.5 mm,结构产生明显的非对称响应。转换过程结构整体处于安全状态。

摘要：该研究利用光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating, FBG)传感器应变传递模型推导光纤与土工格栅之间平均应变传递系数的解析解,并基于此设计一种半紧套式传感结构。此结构将FBG传感器固定在土工格栅上,实现传感器与土工格栅之间的协调变形,且不因土体变形而发生破坏。为验证其实用性,进行室内边坡模型加载试验,结果表明:随着荷载的增加,土工格栅产生的应变呈现分段线性变化且模型上部土工格栅对荷载变化更为敏感。为验证试验结果的准确性,采用GEO-STUDIO软件对加载过程中土工格栅所产生的应变进行数值模拟分析,结果显示:试验值与模拟值之间的平均误差为9.2%,验证使用FBG传感器进行土工格栅受力测量的可行性。

摘要：通过模型试验研究了多排微型抗滑桩-连梁组合结构的受力特点及破坏发展过程,对比分析了桩顶连梁和嵌固长度的影响;并通过对桩顶的连续拍照和图像处理及对桩身应变采用高精度分布式光纤监测,分析了桩的变形和受力过程。结果表明:桩顶连梁和足够的嵌固长度均能加大该组合结构的承载力;受群桩效应影响,沿滑坡方向处于边缘的桩弯矩更大,并率先达到塑性屈服,在桩变形的弹性阶段抗滑力较大,塑性阶段则低于中间桩;连梁加大了后缘桩的受拉并使前缘桩桩顶附近受压,提高了其抗滑力。

摘要：光纤传感技术具有精度高、灵敏度高的特点,在变形测量方面具有独特优势。但由于缺乏有效的封装保护技术,目前将光纤传感器用于土工合成材料变形监测的应用和研究比较少。文章通过对光纤传感器的封装结构进行设计,较好地解决了光纤传感器与被测物体间的协调变形问题,并延长了光纤传感器的使用寿命。基于此封装结构,通过室内土工格栅加筋边坡模型试验,选取土工格栅的加筋层数及筋材的布设方式作为变量,研究了土工格栅在加筋过程中的变形及受力特性。研究结果表明:在垂直方向上,上层筋材的应变大于下层筋材的应变;在水平方向上,单层变形最大处位于加载点正下方范围内。增加加筋层数,能够使得各层格栅的变形得到分担,同时有效限制坡面的法向位移,尤其是坡面中上部分的法向位移;土工格栅能够显著提高边坡的极限承载力。通过对光纤传感器的研究,表明其能够灵敏监测被测物体的微小变形与受力,实际使用中较为稳定,验证了本文封装结构设计的可行性,弥补了传统测量方法的缺陷。

摘要：面对以盾构隧道为代表的地下空间建设遇到的诸多富有挑战性的难题,例如地层复杂,城市空间密集、施工范围狭小、临近结构敏感、生态环保要求高等,必须抓住信息化社会带来的机遇,尝试利用智能化的手段推进隧道数字化建造发展.本文通过一系列实例分析指出,盾构隧道智能建造需要在研究基础技术的同时,通过新的信息与通信技术深度融合先进的设计与施工技术,产生具有自感知、自学习、自适应、自决策等智能化的新型建造方式.在盾构隧道建造中充分运用5G时代所带来的技术优势,对规划、设计、建造、运维、管理等进行全方位全过程的管控,使隧道系统在局部区域、甚至更大的时空范围内,具备感知、互联、分析、预测、控制等能力.多技术融合与应用将会成为隧道工程智能建造的核心,通过实现从规划与设计到施工与运维各阶段的数字化与智能化,使地下空间建设与智慧城市的发展接轨.

摘要：基于Flex无线智能传感器技术设计可用于岩土工程的位移监测系统。主要思路是以Flex传感器技术为基础,通过标定试验得出Flex传感器信号与传感器弯曲角度对应的关系;模拟边坡加载试验中采集的数据信号,推算出土体变形角度和位移变化量,从而实现对边坡位移的监测。由标定结果可知,在0°~60°的测量范围内Flex传感器信号与弯曲角度呈现出良好的线性关系,其分辨率可达到0.3°~0.4°。基于边坡加载模拟试验,对Flex传感器与位移传感器测量的结果进行比较,得到了监测结果与位移传感器监测结果吻合良好。试验结果表明Flex传感系统能够有效地对边坡加载情况进行实时监测,在预防边坡方面有着良好的应用价值和前景。

摘要：增材制造技术可以制备高灵活度的测斜传感器,即传感器的灵敏度、分辨率,量程均可以根据需求进行设计与制作,因此。基于光纤布拉格光栅和增材制造技术研发了一种新型测斜传感器。为了验证该传感器的性能.推导了该传感器的测量原理并开展了标定实验和边坡模型加载实验。实验结果表明.该传感器的测斜灵敏度为0.0824(°)/pm,分辨率为12.14pm/(°),量程大于60°;且该传感器与线性可变差动变压器传感器的边坡实验结果相吻合.位移差小于0.08mm。