基于GPS的高耸结构动态特性监测

在土木工程领域,GPS作为一种新的结构振动健康监测方法正受到广泛关注.以在建的广州新电视塔(塔高610 m)为研究背景,利用RTK-GPS测量技术对其在台风以及一般风荷载作用下的动态特性进行了监测试验,获得了电视塔核心筒顶部一个测点沿其短轴和长轴方向的动位移时程曲线,位移曲线的谱分析结果表明,利用动态GPS观测能精确地识别出高耸结构物的低阶振动频率,其识别结果同加速度计识别结果以及有限元模型分析结果吻合很好.研究结果表明,在高耸结构施工监控和健康监测中,应用动态GPS技术进行环境激励动态特性监控是一种有效的方法.     

非接触式结构动力特性识别方法及试验验证

针对传统结构振动监测中存在的弊端,比如传感器和线缆布设困难、干扰交通等,提出了一种基于机器视觉技术的非接触式结构动力特性识别方法。发展了基于模板匹配算法的多点结构动态位移计算方法,利用多点结构位移时程信号识别结构动力特性。制作模拟桥塔的钢竖杆并安装LED灯和加速度传感器,同时采用机器视觉位移测量系统和加速度测量系统进行振动监测及动力特性识别比较研究,试验结果表明本文方法和加速度测量方法计算得到的结构动力指标相当吻合,验证了该方法在结构动力特性识别方面的可行性。     

基于振动测试的非线性参数识别方法

研究了利用特殊的正弦扫频技术识别非线性参数的方法。该方法利用目前线性系统成熟的模态分析技术,并结合等效线性化理论,通过振动测试识别结构的非线性参数,可以建立一个更加准确的模型来反映非线性结构的动力学特性,从而提高模型的预测精度。该方法包括两部分：（1）常位移测试识别非线性刚度;（2）常速度测试识别非线性阻尼。常位移测试是在一次正弦扫频过程中,通过调整各频率下的激励力幅值使得位移响应的幅值为常数,获得一组频响函数,通过模态分析获得等效刚度;改变位移响应的幅值进行多次测试,获得多组等效刚度;对获得的一系列恒定位移响应下的等效刚度进行曲线拟合,即可获得所有线性和非线性刚度参数。常速度测试与其类似。以三自由度非线性系统为例,进行了常位移测试和     

基于微波感知的挠性结构动态响应监测

以大跨度桥梁、高架道路为代表的挠性结构在服役过程中的健康监测备受关注和重视,结构动态响应的测量是实现结构健康监测的重要途径。基于微波感知的新型非接触式振动测量(简称"微波测振")技术与方法,开展挠性结构动态特性监测的应用研究。阐述了微波测振系统的组成及基于单频连续波和调频连续波微波雷达的振动测量基本理论与方法。针对工程实际中挠性结构动态响应监测需求与特点,提出微波测振系统的工作模式选择与参数设置准则。基于搭建的微波测振系统开展了轻轨高架箱梁结构在列车运行激励下的振动响应监测实验研究,分析了不同工况下结构的动态响应特性。结果显示,微波测振技术与方法能够准确测量挠性结构的形变与动态响应,为军民领域挠性结构的健康监测提供了一种新的非接触式振动测量技术与方法。     

斜拉桥主梁应变监测数据分析

基于健康监测系统的桥梁养护管理是保证其安全运营的重要科学手段,对监测数据进行分析以把握结构的特性和状态是一个必须的环节.结合东海大桥主航道斜拉桥健康监测的工程实践,用经验模态分解(EMD)法对结构健康监测系统实测的跨中应变数据进行了分析.首先将应变数据的动态响应成分和静态响应成分进行了分离.基于动态应变响应识别了结构模态频率,基于静态应变响应获得了过桥车辆数目的信息.结果表明,采用EMD方法可以实现对实测应变动静响应成分的分离,动静响应成分均具有较高的利用价值.     

高楼振动监测中的GPS与加速度计集成方法研究

GPS具有能够直接测量工程结构物监测点三维坐标等优点,但受多路径效应、周跳、采样率等因素的影响,其测量精度与可靠性难以满足高楼振动监测的要求。加速度计能够测量高楼振动时所产生的加速度,具有精度高、采样率高等优点。为充分发挥两种传感器的优点与作用,建立了一种具有多速率滤波以及抗差功能的GPS与加速度计集成的Kalman滤波方法。实验结果表明：该方法可有效提高GPS进行高楼振动监测的精度、采样率及可靠性。     

GPS高层建筑物常荷载振动测试的小波分析

具有高采样率的GPS接收机的出发,使得GPS技术可以用于大型工程结构（如：大桥,高塔和高层建筑物等）的动态位移监测,其突出优点是GPS可以直接测定工程结构的绝对位移以用于结构的动力特性评估。但应用GPS技术也有其弱点和不足,譬如GPS技术本身的各类误差影响源,必须有效地消除。对于高层建筑的动力特性研究,由于GPS基线可以尽可能地设置得短些,所以其关键的误差影响源于多路径。本文主要研究深圳地王大厦常荷载条件下结构振动GPS测试的有关问题,由于常态下振动的幅值只有1－2毫米,被其它影响源所掩盖,一般难以识别。本文采用小波分析法进行处理,可以有效地识别和提取微小振动,取得很好的效果。     

汽车悬架液压衬套非线性动特性的实验与建模方法研究

在不同振幅位移激励下,测试了一汽车液压衬套的动刚度、滞后角随频率的变化特性。建立了液压衬套动态特性分析的非线性集总参数模型,基于模型,探讨了液压衬套橡胶主簧、惯性通道与液压衬套动特性之间的关系,计算结果与实验结果的一致,验证了计算模型分析的正确性。分析建立的集总参数模型,表明液压衬套在不同位移振幅激励下,存储动刚度具有不动特征点及在高频激励下动刚度趋于定值的特性。基于这种特性发展了模型参数的辨识方法,并对液压衬套集总参数模型中的参数进行了识别,利用识别得到的参数对液压衬套的动特性进行了计算,验证了识别得到的参数的正确性。     

广州新电视塔不同激励下动力特性监测

广州新电视塔结构健康监测系统监测到结构建成后不同激励（包括台风激励,地震激励和一般风荷载激励）下结构的动态响应特性。首先,比较了在不同激励下结构的加速度时程响应和功率谱密度。然后,利用加速度响应数据进行模态分析并比较了在不同激励下结构的模态参数（包括频率、振型和阻尼比）。最后,利用希尔伯特-黄变换获得结构在不同激励下的瞬时频率和结构响应能量分布,并与小波变换的结果相比较。结果可为了解超高层建筑在不同激励下的动力特性提供参考     

大型地下厂房结构振动反应分析

建立锦屏一级水电站地下厂房结构三维有限元动力分析模型,计算结构自振特性,并复核结构共振。通过模型水力脉动试验,获得锦屏一级水电站流道脉动压力荷载特性,用动力法分析厂房结构在机组振动荷载与水力脉动荷载作用下的振动反应,并据国内外有关规程规范对振动反应进行评价。研究结果表明,地下厂房结构与各种振源频率相差较大,不存在共振的可能性。地下厂房结构整体刚度较大,在机组振动荷载及水力脉动荷载作用下,振动位移、应力、速度均较小,满足有关规程要求。     

浅谈数字相机在舞台摄影动态创作中的技巧

数字技术的不断发展和进步,使得数字相机在舞台摄影中的应用越来越广泛,特别是单镜反光数字相机对提高舞台摄影的动态艺术起到重要的作用。本文笔者分析了数字相机在舞台摄影动态创作中的优势,探讨了在舞台摄影动态创作中应用数字相机的技巧,目的是为舞台摄影动态创作提供参考和借鉴。     

冷却塔爆破拆除失稳机制与变形破坏特征研究

冷却塔为高耸薄壁结构,爆破拆除失稳机制复杂。依托H 70 m钢筋混凝土冷却塔爆破拆工程,通过多点无线高清摄像观测、支撑区动应变监测等手段,研究了冷却塔爆破拆除失稳过程中塔体的变形破坏特征和支撑区人字柱的应力演变机制。研究结果表明:切口区人字柱爆破时,首先产生向上的脉冲荷载,脉冲荷载沿塔壁传向支撑区人字柱,使其首先承受动态拉伸荷载;随后,支撑区人字柱首先整体向下压缩,然后发生回弹震荡;重力矩重新分配后,靠近切口区的人字柱承受应变率为10~(-3)/s~10~(-2)/s量级的动态附加压应力,人字柱与圈梁连接点产生压剪破坏;随着人字柱破坏范围的扩大,塔体转动轴逐渐后移,支撑区后部人字柱最终在圈梁节点处发生弯折破坏。     

彩色数码相机光强响应特性的标定实验

当前高动态彩色数码相机的光强响应具有强烈的非线性,针对于此,用多项式这种非线性模型对彩色数码相机红、绿、蓝三通道的光强响应特性予以描述。建立了一种利用曝光时间测量CCD彩色数码相机光强响应特性的方法,通过调整快门速度获得不同的光强。同时,设计了标定实验,选用OLYMPUSE20数码相机对上述理论分析成果进行了实验验证,分别采用多项式模型和幂模型对实验数据进行拟合。实验结果表明,光强响应标定方法是可行的,多项式模型更适于描述彩色数码相机光强响应特性。     

成都华能电厂106.6 m钢筋砼冷却塔控制爆破拆除

介绍了1座高106.6 m、底部直径85.28 m的钢筋混凝土冷却塔的定向控制爆破拆除。针对冷却塔高度大、自重近9 000 t的特点,先采用预拆除方法将倾倒方向上一定高度的筒体由连续薄壁结构转变成独立薄壁柱体,然后只炸除人字立柱形成爆破切口,由此实现冷却塔的定向爆破拆除。根据薄壁立柱冲击溃屈的要求,确定了采用多段半秒延时起爆的设计原则,给出了相关的爆破参数。通过爆破过程中多方位的摄像观测和分析发现,应用半秒延时起爆技术逐渐对称地形成爆破切口,有利于冷却塔下坐前以及下坐过程中沿预定方向倾倒。     

解析数码照相机的宽容度

在传统的银盐感光胶片中，照像宽容度是指其感光特性曲线的直线部分相对应的曝光量范围，而胶片的实际感光范围包含了特性曲线两端的足部和肩部，这与数码照相机完全不同。数码照相机的一项重要性能是其CCD传感器的动态范围。在信息传递系统中，所谓动态范围是指一个传感器响应的最大和最小信号之比，对数码照相机的CCD而言，这种响应是呈正比直线关系的，因此动态范围也表征数码照相机的照像宽容度。本文对数码照相机和传统照相胶片的宽容度进行详细的分析和对比，并提出很多在实际应用数码照相机拍摄中应注意的问题。     

数字摄影机动态范围的主客观评价关系探究

为了了解数字影像质量与人眼主观视觉感受之间的关系,本文以摄影机动态范围为例,进行一系列测试实验,初步探索影像质量技术参数在动态范围这一角度与人眼主观感受之间的关系。测试实验选择了三台常见的不同厂商的摄影机型,拍摄动态范围的测试卡以及利用软件进行读取数据来获取客观测试结果,同时拍摄不同光线下的实景让观察者进行观看来获取主观测试结果。测试实验结束后,对客观测试结果和主观测试结果进行对比分析,结果发现客观评价往往是和主观评价不一致的,这些不一致也为以后技术发展方向提供一些参考价值。     

Dynamic Analysis of Wind Power Turbine's Tower under the Combined Action of Winds and Waves

To deal with the dynamic response problem of offshore wind power tower under the combined action of winds and waves,finite element method is used to analyze the structure and flow field around the outside flange of the segmentation part. The changes of pressure distribution and vorticity about the outside flange are obtained.Focused on the analysis on the change of hydrostatic pressure and temperature of the tower cut surface,contour lines under the combined action of winds and waves are depicted. Results show that the surface of the offshore wind turbine tower presents instable temperature field when it suffers the action of winds and waves loads,the static pressure increases nonlinearly with the increase of altitude,the fluid vorticity around the outside flange follows an parabolic curve approximately. Results provide a reference for the actual monitoring data of the offshore wind turbine tower under the combined action of winds and waves,so as to ensure the normal operation of tower.     

实验动态过程记录系统的合理配置方案

科学研究中经常需要以高技师视频形式记录实验动态过程。笔者在构造物理模拟实验室建设的过程中,经过多方论证调查,采用KY-27C摄像机和PVR3500线性视频套卡、以及大容量AV硬盘,构成动态过程数字记录系统,该系统以很高的图像清晰度为特色,具有较好的性能价格比。     

实验动态过程数字记录系统的合理配置方案

科学研究中经常需要以高质量视频形式记录实验动态过程。笔者在构造物理模拟实验室建设的过程中,经过多方论证调查,采用KY－27C摄像机和PVR3500线性视频套卡、以及大容量AV硬盘,构成动态过程数字记录系统,该系统以很高的图像清晰度为特色,具有较好的性能价格比。     

电视摄像机主要参数测试系统设计与实施

在监控和军事等领域应用中,对电视摄像机的主要光电参数的准确标定是非常重要的。本文介绍了一种基于视频信号处理的电视摄像机主要光电参数综合检测装置的设计和实施方案。采用特定的测试目标对摄像机成像,视频图像被高精度数字图像采集卡捕获并将数据传送给计算机,再通过数字图像处理软件自动计算,可实现CCD响应度、灵敏度、信噪比、动态范围和电视分辨力、畸变、对比度等参数的准确测试。