碩士論文開題答辯PPT

1、姓 名導 師鄧遠朱建良基于加速度傳感器的基坑位移監(jiān)測系統(tǒng)目錄123選題背景及意義研究內(nèi)容加方法主要研究問題1選題背景及意義背景123123基坑工程中地下水平位移形變?nèi)斯y量實際問題較多自動監(jiān)測系統(tǒng)背景介紹1 近年來我國基坑工程得到迅猛發(fā)展。隨著工程規(guī)模、難度、質(zhì)量的不斷提高，基坑已不再局限于單純的施工結(jié)構(gòu)、國防戰(zhàn)備設(shè)施或是小規(guī)模的地下室等，其在城市建設(shè)、道路交通、水利水電方面發(fā)揮著越來越重要的作用。 在基坑工程中發(fā)生工程事故的概率往往高于主體工程，據(jù)不完全統(tǒng)計，一般的發(fā)生率約占基坑工程數(shù)量的20%左右，造成重大的經(jīng)濟損失和嚴重后果。由此，對基坑工程的監(jiān)測尤為關(guān)鍵。基坑產(chǎn)生形變的原因1.1 （1

2、）外界力的作用破壞了土體內(nèi)原有的應(yīng)力平衡狀態(tài)。如基坑的開挖，是由于自身的重力發(fā)生變化；另外，土中的滲流力或鄰近打樁施工擾力等的作用。 （2）土的抗剪強度由于受到外界各種因素的影響而降低，導致土體變形。如由于外界氣候等自然條件的變化，使土時干時濕、收縮膨脹、凍結(jié)、融化等，從而使土變松，強度降低等等。 在各種自然因素和人為因素的作用下土體的力學平衡遭到破壞，土體便發(fā)生失穩(wěn)變形，從而導致基坑圍護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形。 本課題主要研究地下圍護墻體的水平變形。常用監(jiān)測方法測斜儀1.2 目前常用的是滑動測斜儀，帶有滑動導向輪的測斜儀可以在測斜儀內(nèi)部逐段測出發(fā)生位移后測斜管管軸線和鉛垂線之間的夾角，分段求其水平位移

3、，進行累加得到總位移量以及沿管軸線方向孔深位移的整體變化情況。 但是，由于滑動測斜儀不配備數(shù)據(jù)自動處理功能，每次測試均需工作人員記錄大量的數(shù)據(jù)，然后再統(tǒng)一數(shù)據(jù)處理，由此造成工作效率低，測試結(jié)果反饋慢，容易造成險情的漏誤報。并且平時需要有人值守、要組織專人定期監(jiān)測、保護監(jiān)測孔等，需要有較多人力、物力和資金支持。 其次，存在彎曲極限問題。若周圍巖土體發(fā)生較大位移形變時，孔內(nèi)測斜管嚴重彎曲，從而導致測斜儀探頭無法下放。2研究內(nèi)容及方法 在每個基坑周圍，選一個點沿著鉛垂線的方向鉆孔，將一根塑料測斜管直插到底，在管子垂直的方向上均勻放置若干個加速度傳感器，將測斜管與泥土間的縫隙用水泥澆實。 每過一段時間

4、，微控制器接收所有的傳感器數(shù)據(jù),將監(jiān)測結(jié)果通過GPRS信號反饋給上位機進行數(shù)據(jù)分析處理，通過測得的角度算出水平位移量，并且給出預(yù)測報警信號 。2研究內(nèi)容及方法測斜儀2研究內(nèi)容及方法sin(1,2,., )iiiXLin這就是測斜儀的工作原理。通過兩傳感器之間的夾角和間距，能夠求得水平位移增量。設(shè)置n+1個傳感器，可以得到n段水平位移，這樣就可以反應(yīng)垂直面上，基坑的水平位移狀況。2研究內(nèi)容及方法測斜儀MCU3主要研究問題代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工使用測斜儀，節(jié)省人力、物力。能夠定時發(fā)送測量數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)監(jiān)測功能。 各個傳感器之間用485線連接起來，將數(shù)據(jù)送給MCU MCU和上位機之間的無線通信3主要研究問題

5、由于環(huán)境的特殊性，對角度傳感器性能要求高。實時性，低功耗，高精度和高靈敏度，防水防腐性。 選擇合適的加速度傳感器：利用重力引起的加速度，計算出設(shè)備相對于水平面的傾斜角。3主要研究問題在布置監(jiān)測點的時候，選點需要慎重考慮。其次，傳感器會發(fā)生旋轉(zhuǎn)運動，尤其是最下方的傳感器最為嚴重。 用電子羅盤檢測旋轉(zhuǎn)的角度，需要研究傾斜角傳感器旋轉(zhuǎn)一定角度后，原方向上的位移量，與傾斜角、旋轉(zhuǎn)角的關(guān)系。3主要研究問題 0X0Y0Z0固定的參考坐標系（簡稱0系） 直角坐標系0XrYrZr與傳感器固連（簡稱r系） 通過測得r系在參考坐標系的角位置，從而求得XrYrZr這三個軸在0系中的九個方向余弦。組成3*3階矩陣，稱為方向余弦矩陣， 利用方向余弦矩陣，可以方便的進行坐標變換，把某一點或某一矢量在一個坐標系中的坐標，變換成0系的坐標。 即完成對傳感器旋轉(zhuǎn)運動的誤差補償。3主要研究問題傳感器得到的是離