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● 国外土木躬耕测量 / 检测 / 监视技术的法章鱼动向. 1. Chuo Kaihatsu Corporation. Feng - 200 8 - 101. 国外 土木工程 测量 / 检测 / 监视技术 最新进展与应用实例 馮 少 孔 ① 中央開発株式会社 〒 169-8612 東京都新宿区西早稲田 3-13-5 ③ 北京事务所 〒 100161 北京市丰台区望园东里 16-2-201 电话: 010-6383-7515 , 136-6109-1660 E-mail: feng@ckcnet.co.jp.
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●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 1 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-101 国外土木工程测量/检测/监视技术 最新进展与应用实例 馮 少 孔 ① 中央開発株式会社 〒 169-8612 東京都新宿区西早稲田3-13-5 ③北京事务所 〒100161 北京市丰台区望园东里16-2-201 电话:010-6383-7515, 136-6109-1660 E-mail: feng@ckcnet.co.jp
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 2 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-102 • 演讲内容 • 新型传感器和传输技术 • 边坡失稳监测预警技术 • 混凝土无损检测技术 • Surfstar面波分析软件包
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 3 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-103 最新技术进展 ● 传感器:小型化,数字化,智能化 ● 数据传输:无线化,网络化 ● 数据管理:数据库化 ● 。。。。。。
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 4 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-104 MEMS传感器 MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) 是指把机械部件,传感器和电子线路等集成在一片芯片上而组成的装置。有时受生产工艺或制造材料上的限制也把电路部分制作在独立的芯片上。MEMS的主要部分利用半导体集成电路制造技术加生产。但是,集成电路一般是平面的,而MEMS需要立体形状,所以还要采用一些MEMS独特的加工技术。 我们常见的MEMS部件主要有压力传感器,加速度传感器,陀螺仪(角加速度传感器)等
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 5 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-105 MEMS型加速度传感器
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 6 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-106 MEMS型加速度传感器
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 7 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-107 MEMS型硅环角加速度传感器
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 8 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-108 彩色打印机喷墨头
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 9 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-109 • 数据传输网络化 • 传感器成本的降低使得大规模,大面积地设置成为可能(勘探领域已经出现18000通道测量系统),传感器和传感器之间需要进行数据的交换/中继和传输,形成一个局部的传感器网; • 多物理量,多传感器长时间同时监测,数据量异常庞大,需要利用数据库技术对数据进行管理,分析,加工和利用; • 公共电话网和因特网为远距离数据传输提供了便利的和便宜的手段,能及时地把数据传向千家万户。
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 10 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-110 (未来蓝图) 数据传输管理网络化和数据库化
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 11 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-111 数据传输管理网络化&数据库化的概念
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 12 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-112 例:炼油厂地震观测和数据传输系统
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 13 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2004-113 炼油厂地震数据传输/分析/加工示意图
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 14 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-114 炼油厂地震观测数据分析和数据库登记
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 15 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-115 • 边坡失稳早期预警系统 • 系统特点: • 低成本,高可靠性,适合大规模布置 • 现场设置作业简单易行,可作险情紧急监测 • 数据传输和管理网络化,便于公共利用 • 可与多种传感器连接,实现综合监测 • 应用方法: • 高边坡失稳预警(交通设施,水利电力设施) • 在地质灾害发生后为防止二次灾害的紧急监测 • 施工现场(如深地基开挖等)的安全监测 • 大面积大规模的居民自主防灾
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 16 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-116 • (降雨引起)边坡失稳判别参数的选定 • 实验室内力学实验 • 在3轴力学试验装置内模拟沙土质边坡的失稳过程。例如,给样品加剪切力,然后逐渐增大样品的含水饱和度直至样品被破坏,从而找出含水饱和度和变形的关系。 • 大型室内模型测试 • 在实验室内对边坡模型实施降雨直至边坡失稳破坏,详细测试这一过程中含水饱和度,空隙间水压,边坡的变形量等一系列物理量以找出可以作为预警信号的物理量。
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 17 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-117 实验室内力学实验结果
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 18 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-118 室内模型实验结果
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 19 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-119 • (降雨引起)边坡失稳判别参数 • 由强降雨引起的砂土质边坡失稳需具备以下两个条件之一: • 边坡土壤的含水饱和度达到90%以上; • 边坡,尤其是其底部出现微小的先行性变形
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 20 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-120 边坡失稳预警系统概念图
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 21 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-121 数据传输网络化
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 22 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-122 数据传输网络化 一个监测单元包括一个倾斜传感器和一个土壤水分计
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 23 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-123 数据传输网络化
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 24 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-124 数据传输网络化
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 25 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-125 数据传输网络化
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 26 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-126 数据传输网络化
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 27 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-127 应用实例---A滑坡体的监测
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 28 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-128 A滑坡及周边区域地形图
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 29 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-129 A滑坡体的形态及监测单元的设置
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 30 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-130 A滑坡体失稳预警系统构成简图
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 31 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-131 数据采集/中继单元(内置3轴倾斜仪)
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 32 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-132 监测单元主要技术指标
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 33 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-133 监测单元的设置
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 34 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-134 数据分析/加工和利用
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 35 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-135 • 小 结 • 因降雨而引起的(砂)土质边坡失稳可以通 过监 测土壤的含水饱和度和边坡底部的微小 变形来进 行预警 • 通过公共电话网/卫星和因特网进行数据传输和管 理,安全可靠,应用前景广泛 • 监测单元成本低,适合大规模,大范围布置 • 除了内部传感器外,可与多种外部传感器连接,可 应用于各种监测目的。 • 该系统现在正在安全运行中
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 36 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-136 気分転換・豆知識: 地震のマグニチュード 里氏震级是由两位来自美国加州理工学院的地震学家里克特(Charles Francis Richter)和古登堡(Beno Gutenberg)于1935年提出的一种震级标度,是目前国际通用的地震震级标准。 原始定义: M=Lg10A+Lg10B 其中,M:震级,A:安德逊标准位移地震仪(固有周期0.8秒,衰减常数0.8,放大倍数2800倍)记录到的水平方向单向最大振幅,B:距离衰减补偿,当震中距离为100公里时,B=1 地震时放出的能量E(单位:焦耳):Lg10E=5.24+1.44M
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 37 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-137 • 新型混凝土无损检测技术 • 数字打音检测技术 • 高密度面波检测技术
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 38 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-138 数字打音检测方法
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 39 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-139 打音无损检测实例1(时频分析结果)
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 40 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-140 打音无损检测实例1(结构物概要) 稲崎富士ほか, GRPおよび打音ウェーブレット解析による堤防護岸背面空洞調査による
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 41 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-141 打音无损检测实例1(检测结果) 稲崎富士ほか, GRPおよび打音ウェーブレット解析による堤防護岸背面空洞調査による
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 42 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-142 打音无损检测实例2
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 43 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-143 • 小 结 • 把模糊的,经验性的判断数字化,消除了因人 而异的缺点; • 设备简单,方法易行,能轻装上阵,特别适合 大型水泥护坡等苛刻条件下的检测 • 适合于检测混凝土背后有无形成间隙乃至空 洞,特别是混凝土厚度较小的喷付护坡。 • 有时需要少量的打孔以对判断结果进行验证和 标定
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 44 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-144 高密度面波无损检测技术
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 45 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-145 面波频散分析例(混凝土劣化严重时)
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 46 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-146 面波频散分析例(混凝土比较健全时)
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 47 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-147 面波检测结果(1):相速度断面
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 48 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-148 弹性波速度与强度的关系 根据大量实验数据,混凝土的Vp/Vs≈2.0,泊松比σ≈0.25 混凝土的养生条件不同,混合比不同,对应关系会有变化
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 49 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-149 相速度断面和由此转换得到的强度分布断面
●国外土木躬耕测量/检测/监视技术的法章鱼动向 50 Chuo Kaihatsu Corporation Feng - 2008-150 • 小 结 • 通过面波频散分析和频散曲线反演,可得到深度1-2m 范围内混凝土衬砌和围堰的横波速度分布,克服其他 检测方法只能检测混凝土表面状况的缺点。 • 通过少量取芯资料的标定,可获得混凝土结构物的强 度参数,克服雷达等物探方法的结果难于直接用于工 程设计的缺点。 • 探测深度大,不受钢筋的屏蔽作用。结合其他检测方 法,能有效地判断混凝土背后是否形成了缝隙或空洞。 • 数据处理复杂,缺少直观性,工作量大。