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孫權(quán)簡介

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孫權(quán)簡介

孫權(quán)簡介范文第1篇

關(guān)鍵詞:橋梁結(jié)構(gòu) 損傷檢測 安全性評估

引言

近年來,隨著我國交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展,橋梁的重要性越來越大,其通行能力、承載能力和結(jié)構(gòu)安全是交通正常運(yùn)行的關(guān)鍵,但由于交通量的增大、重型汽車的增加以及人類或自然環(huán)境影響,我國現(xiàn)役橋梁劣化程度嚴(yán)重。對橋梁結(jié)構(gòu)損傷進(jìn)行檢測和安全性評估,及早發(fā)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)上的缺隱或損傷,對于保證橋梁的安全運(yùn)行有著極為重要的實(shí)際意義。

一、橋梁損傷檢測技術(shù)現(xiàn)狀

為了掌握橋梁的技術(shù)狀態(tài),及時(shí)進(jìn)行加固整修,確保橋梁運(yùn)營安全,延長橋梁結(jié)構(gòu)的使用壽命,防止交通安全事故的發(fā)生,目前全球各國都在積極開發(fā)橋梁結(jié)構(gòu)損傷檢測技術(shù)和安全性評估技術(shù),包括振動測試法、沖擊振動試驗(yàn)法、超場波檢測法等多種橋梁結(jié)構(gòu)損傷檢測技術(shù)。在具體應(yīng)用中,對既有橋梁進(jìn)行損傷檢測和安全性評估時(shí),主要采用靜力評估法和動力評估法兩種方法。其中,靜力評估法又稱為荷載試驗(yàn)法,其基本思路是用等效于設(shè)計(jì)荷載的車輛荷載來對橋梁進(jìn)行加載,以測量橋梁的應(yīng)變和撓度等指標(biāo),同設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較,從而通過檢驗(yàn)系數(shù)來對橋梁的狀態(tài)進(jìn)行評估。動力評估法是利用振動檢測技術(shù)對橋梁結(jié)構(gòu)損傷進(jìn)行檢測的方法,其基本思路是對結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)進(jìn)行檢測,從結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的改變來判定橋梁結(jié)構(gòu)是否存在損傷,并利用結(jié)構(gòu)破壞前后動力學(xué)特性的變化來診斷出結(jié)構(gòu)的損傷。

總的來說,近年來在橋梁損傷檢測和安全性評估方面的研究,已經(jīng)取得了極大的發(fā)展,但依然存在眾多問題,究其主要原因,一方面是因?yàn)闃蛄航Y(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和材料的多樣性,其各個(gè)部分的應(yīng)力狀態(tài)、動力特性、剛度等差異較大,用單一的動力特性變化指標(biāo)很難評估橋梁結(jié)構(gòu)的整體狀態(tài)。另一方面則是因?yàn)楝F(xiàn)有的檢測及評估指標(biāo)對環(huán)境因素的考慮不足,對于橋梁結(jié)構(gòu)損傷后整體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)的非線性特性把握不全面,無法全面或者正確的反映橋梁結(jié)構(gòu)損傷的實(shí)際情況。此外,測量儀器的精度和效率也有待提高。

二、橋梁結(jié)構(gòu)損傷檢測方法

橋梁結(jié)構(gòu)損傷檢測通常分為局部檢測和整體檢測兩類,局部檢測是對橋梁重點(diǎn)部位進(jìn)行細(xì)致的檢測,主要是為了清楚結(jié)構(gòu)局部的物理、力學(xué)、構(gòu)造特性的實(shí)際狀態(tài)。整體檢測是從全局上把握橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀態(tài)。

對于橋梁設(shè)計(jì)、施工和維修加固的質(zhì)量和效果,可采用表觀檢測法進(jìn)行檢查,分析橋梁結(jié)構(gòu)各部分的運(yùn)行情況,分析出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損傷的原因。此外,還可以采用各種儀器,如X射線、超場波、顯微鏡、聲學(xué)儀器、光學(xué)儀器等,對橋梁結(jié)構(gòu)局部進(jìn)行檢測,這些設(shè)備價(jià)格昂貴,在檢測前需要對損傷的部位有一定的了解。對于與橋梁承載能力有關(guān)的變形、撓度、應(yīng)變、裂縫等結(jié)構(gòu)的檢測,則可以通過靜載試驗(yàn)進(jìn)行,包括靜應(yīng)變測量、靜位移測量,通過實(shí)際測量得到的應(yīng)變和位移推算出橋梁結(jié)構(gòu)有關(guān)的內(nèi)力值和撓度值,從檢測得出的參數(shù)中分析得出結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和抗裂性能。對于橋梁結(jié)構(gòu)的動力性能,則需要通過動態(tài)檢測的方法進(jìn)行動態(tài)荷載試驗(yàn),以判斷橋梁運(yùn)營狀況和承載能力,比如通過動力放大系數(shù)確定車軸荷載對橋梁的動力作用,這種理論的根據(jù)來源于結(jié)構(gòu)損傷必然導(dǎo)致結(jié)構(gòu)參數(shù)的改變。

除了傳統(tǒng)的檢測技術(shù)外,隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,近年來還發(fā)展出了一些新興橋梁損傷檢測技術(shù),如基于GPRS技術(shù)的橋梁檢測遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),可以迅速、安全的將橋梁結(jié)構(gòu)檢測數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸,對橋梁結(jié)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測。再如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在橋梁檢測技術(shù)中的應(yīng)用,采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法構(gòu)造BP模型,與橋梁結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)建立映射關(guān)系,僅需對部分橋索受力情況進(jìn)行實(shí)地檢測,便可得除其余橋索受力情況。此外,數(shù)字圖像處理技術(shù)、光纖應(yīng)變傳感器測試系統(tǒng)等新興技術(shù),在橋梁結(jié)構(gòu)損傷檢測中都得到了極大的發(fā)展,有效的消除了檢測盲區(qū),降低了單點(diǎn)檢測成本。

三、橋梁損傷識別方法

近年來,動力破損評估法是橋梁結(jié)構(gòu)損傷識別上常用的方法,其中基于模態(tài)參數(shù)損傷識別方法在實(shí)際應(yīng)用中被采用較為廣泛。其主要損傷識別方法包括以下幾類:

1.基于固有頻率的損傷識別法

由于新材料、新技術(shù)在橋梁建設(shè)工程中的廣泛應(yīng)用,橋梁結(jié)構(gòu)形狀日趨復(fù)雜,在進(jìn)行結(jié)構(gòu)損傷和安全性評估時(shí),有些位置不適合布置測試點(diǎn)進(jìn)行檢測,這種情況下基于模態(tài)振型的損傷識別方法很難適用,但采用基于固有頻率的識別方法,卻有著測試簡單、方法成熟、精度高的優(yōu)點(diǎn),尤其是測試數(shù)據(jù)較長,進(jìn)行多數(shù)據(jù)點(diǎn)頻譜分析時(shí),更可以得到較精確的頻率分析,真實(shí)的反映出結(jié)構(gòu)損傷引起的頻率變化。實(shí)際測試中,一般僅需要對一兩個(gè)測試點(diǎn)進(jìn)行固有頻率測試,即可得出結(jié)構(gòu)多階自振頻率。

2.剛度和柔度矩陣法

橋梁結(jié)構(gòu)損傷通常表現(xiàn)為橋梁結(jié)構(gòu)剛度下降,所以采用剛度矩陣來判斷結(jié)構(gòu)的損傷,運(yùn)用損傷結(jié)構(gòu)與未損傷結(jié)構(gòu)進(jìn)行判斷得出剛度差,從而來對結(jié)構(gòu)損傷進(jìn)行定位具有極大的可行性,這種方法對于橋梁結(jié)構(gòu)大的損傷非常有效。但是,這種采取誤差對比的方法來判斷結(jié)構(gòu)損傷的檢測技術(shù),需要包含足夠多的振蕩模型,尤其是對結(jié)構(gòu)剛度矩陣影響較大的振蕩模型。柔度矩陣法則通過測量結(jié)構(gòu)低階振型,根據(jù)高階所占份量由于頻率的增大而迅速減小的原理,準(zhǔn)確的估計(jì)出結(jié)構(gòu)的柔度矩陣變化。

3.靈敏度結(jié)構(gòu)損傷識別法

利用靈敏度檢測橋梁結(jié)構(gòu)損傷,首先需要得到橋梁結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)或者在動力響應(yīng)時(shí)結(jié)構(gòu)物理參數(shù)的靈敏度矩陣,再對結(jié)構(gòu)損傷前后的模態(tài)參數(shù)變化或者動力響應(yīng)結(jié)構(gòu)物理參數(shù)的變化,來判斷橋梁結(jié)構(gòu)損傷。目前常用的靈敏度結(jié)構(gòu)損傷識別法, 有實(shí)驗(yàn)靈敏度識別法、解釋靈敏度識別法、特征參數(shù)靈敏度分析法、噪聲靈敏度分析法、水平靈敏度分析法、正交關(guān)系靈敏度分析法等。各種基于靈敏度的結(jié)構(gòu)損傷識別方法, 其主要的區(qū)別在于形成靈敏度矩陣的方法上。

4.小波變換法

小波變換法可以看作是傅里葉變換法的擴(kuò)展,采取可調(diào)整的視頻窗口,以“可變焦”性能對局部信號進(jìn)行多尺度刻畫,其實(shí)質(zhì)是對結(jié)構(gòu)損傷的原始信號進(jìn)行濾波處理,這種技術(shù)在損傷識別上有著極大的優(yōu)勢。可以根據(jù)結(jié)構(gòu)損傷的動力特性進(jìn)行分析,以動力響應(yīng)信號作為結(jié)構(gòu)損傷的原始數(shù)據(jù),進(jìn)行有效的分析的判斷。

5.橋梁結(jié)構(gòu)安全性評估

橋梁結(jié)構(gòu)安全性評估一般分為初步評估和詳細(xì)評估兩個(gè)層次,初步評估主要用于橋梁安全性程度的評測,以根據(jù)橋梁重要性程度決定是否進(jìn)行詳細(xì)評估。初步評估主要是對橋梁耐震、耐荷、耐沖刷能力進(jìn)行評測。詳細(xì)評估則是根據(jù)橋梁實(shí)際情況,結(jié)合相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范,對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)憲詳細(xì)分析以計(jì)算出橋梁的耐震和耐荷能力,最終評測橋梁安全性程度。

參考文獻(xiàn)

孫權(quán)簡介范文第2篇

關(guān)鍵詞:壓電陶瓷傳感器;鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu);動力荷載;裂縫損傷;全過程監(jiān)測

中圖分類號:TU375文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

Cracking Damage Process Monitoring of RC Frame Structure

Based on Piezoceramic Ceramic TransducersSUN Wei1,2, YAN Shi2, JIANG Shaofei1, CHEN Xin2

(1. School of Civil Engineering, Fuzhou University, Fuzhou 350108, Fujian, China; 2. School of Civil

Engineering, Shenyang Jianzhu University, Shenyang 110168, Liaoning, China)Abstract: Based on piezoceramic ceramic transducers, a cracking damage process monitoring of reinforced concrete (RC) frame structure under dynamic loading was conducted. In the test, some piezoceramics transducers were buried into a twospan and twostory RC frame structure; the pseudo dynamic loads and static loads were applied on the model structure respectively. The cracking damage process of structure under the load was monitored. Moving average method was used in data smooth processing. The results show that the method is effective for monitoring the development tendency of structure health situation in longterm. But monitoring data has volatility caused by environmental factors, which brings certain difficulty for damage identification. It will get better results after the data processing by moving average method. The concrete crack damage monitoring method based on piezoceramic ceramic transducers is fit for a longterm monitoring of structure, and the effective measure of data processing is significant for the damage identification.

Key words: piezoelectric ceramic transducer; RC frame structure; dynamic loading; crack damage; process monitoring

0引言

混凝土結(jié)構(gòu)是土木工程領(lǐng)域中最為常見的結(jié)構(gòu)形式。隨著中國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,各類大型混凝土結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn),結(jié)構(gòu)可靠性備受重視,對結(jié)構(gòu)進(jìn)行的定期檢測工作就顯得尤為必要[16]。近年來,基于壓電陶瓷傳感器的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫損傷監(jiān)測方法受到學(xué)術(shù)界的普遍關(guān)注。壓電陶瓷材料以其靈敏度高、響應(yīng)快、具有傳感與驅(qū)動的雙重功能以及造價(jià)低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)而成為理想的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測傳感器制作材料[7],特別是針對混凝土結(jié)構(gòu)裂縫損傷監(jiān)測,壓電陶瓷傳感器更有優(yōu)勢[89]。

目前,利用壓電陶瓷傳感器的混凝土裂縫損傷監(jiān)測已取得豐富的研究成果[1016]。但是以往開展的研究工作多是針對單體構(gòu)件的試驗(yàn),鮮有大尺寸模型結(jié)構(gòu)的監(jiān)測試驗(yàn)。本文中筆者將壓電陶瓷傳感器埋入到鋼筋混凝土框架模型結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵部位,開展動力荷載作用下的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測試驗(yàn)。在試驗(yàn)中,探索利用壓電陶瓷傳感器對整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測的技術(shù)措施,以驗(yàn)證該技術(shù)對結(jié)構(gòu)整體監(jiān)測的有效性,同時(shí)采用移動平均法對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理,使結(jié)構(gòu)損傷識別結(jié)果更加準(zhǔn)確。本文的研究工作為該方法進(jìn)一步應(yīng)用于實(shí)際工程打下基礎(chǔ)。

1試驗(yàn)概況

1.1模型結(jié)構(gòu)

試驗(yàn)?zāi)P徒Y(jié)構(gòu)為1個(gè)2層2榀鋼筋混凝土框架,第1層層高2.1 m,第2層層高1.5 m,底座高0.4 m。模型的橫向軸線跨度為3.0 m,縱向軸線跨度為1.5 m,框架柱截面尺寸為200 mm×200 mm,框架梁截面尺寸為150 mm×200 mm。模型結(jié)構(gòu)框架柱部分的混凝土強(qiáng)度等級為C60,梁、板及底座的混凝土強(qiáng)度等級為C40。模型結(jié)構(gòu)所使用的鋼筋包括高強(qiáng)鋼筋和普通鋼筋。高強(qiáng)鋼筋為預(yù)應(yīng)力鋼棒,直徑為7.1 mm和10.7 mm兩種,分別用于框架柱中的縱筋和箍筋;普通鋼筋采用HPB235級和HRB335級鋼筋,HPB235級用作梁中箍筋及板中配筋,HRB335級用作梁中縱向配筋。模型結(jié)構(gòu)尺寸如圖1所示。圖1中,黑色圓點(diǎn)表示壓電陶瓷傳感器,其中,傳感器SA1與SA2構(gòu)成的監(jiān)測單元負(fù)責(zé)柱根部的監(jiān)測,SA1作為信號驅(qū)動器,SA2作為信號傳感器;傳感器SA3與SA4構(gòu)成的監(jiān)測單元負(fù)責(zé)第1層梁柱節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測,SA3作為信號驅(qū)動圖1模型結(jié)構(gòu)尺寸(單位:mm)

Fig.1Model Structural Sizes (Unit:mm)器,SA4作為信號傳感器;傳感器SA3與SA5構(gòu)成的監(jiān)測單元負(fù)責(zé)第1層柱頂和第2層柱底的節(jié)點(diǎn)監(jiān)測,SA3作為信號驅(qū)動器,SA5作為信號傳感器;傳感器SA6與SA7構(gòu)成的監(jiān)測單元負(fù)責(zé)第2層梁、柱節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測,SA6作為信號驅(qū)動器,SA7作為信號傳感器。

1.2試驗(yàn)加載

在試驗(yàn)中對模型結(jié)構(gòu)同時(shí)施加水平荷載與豎向荷載,如圖2所示。水平方向施加的荷載作為動力荷載,加載裝置采用2臺MTS電液伺服加載作動器;豎直方向施加的荷載為恒載,加載裝置采用4臺500 kN油壓千斤頂,通過水平滑板將4個(gè)豎向荷載分別施加在各柱頂部。

圖2試驗(yàn)加載裝置

Fig.2Test Loading Device水平加載過程分為2個(gè)部分:前一部分為對結(jié)構(gòu)施加擬動力荷載,后一部分為對結(jié)構(gòu)施加擬靜力荷載。在對結(jié)構(gòu)模型施加擬動力荷載過程中,選取El Centro波、Taft波以及天津波用于模擬地震力對結(jié)構(gòu)的作用;在對結(jié)構(gòu)模型施加擬靜力荷載過程中,按照位移控制原則,從±20 mm開始為第1個(gè)加載等級,荷載逐級增加直至試件破壞,每一個(gè)加載等級進(jìn)行2次循環(huán)。試驗(yàn)加載工況見表1。

擬靜力試驗(yàn) 倒三角形分布力,直至試件完全破壞1.3壓電陶瓷傳感器的布設(shè)

模型結(jié)構(gòu)在試驗(yàn)中以承受水平荷載為主,易損部位為梁、柱節(jié)點(diǎn)處,因此,選取梁、柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行裂縫損傷監(jiān)測。由于結(jié)構(gòu)的對稱性,選擇其中1根柱作為監(jiān)測對象。選取PZT4型壓電陶瓷片作為傳感器,將其以“智能骨料”(Smart Aggregate,SA)的形式封裝,并埋置在結(jié)構(gòu)的相應(yīng)位置,如圖1所示。試驗(yàn)監(jiān)測平臺由dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)構(gòu)建,監(jiān)測系統(tǒng)硬件包括PC機(jī)、dSPACE數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及壓電陶瓷驅(qū)動電源。監(jiān)測系統(tǒng)如圖3所示。

圖3監(jiān)測系統(tǒng)

Fig.3Monitoring System2損傷診斷方法

研究結(jié)果表明,監(jiān)測信號的能量可作為裂縫損傷識別的特征參量。以結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)下的監(jiān)測信號能量Eh作為基準(zhǔn)信號,結(jié)構(gòu)處于某一損傷狀態(tài)下的監(jiān)測信號能量為Ei,那么該時(shí)刻結(jié)構(gòu)的損傷程度Di可定義為[17]

Di=1-Ei Eh=(1-+∞ n=0|xi(n)|2 +∞ n=0|xh(n)|2)×100%(1)

式中:xh(n),xi(n)分別為結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)和損傷狀態(tài)下傳感器采集到的離散信號。

顯然,Di的取值范圍在0~1之間。當(dāng)Di=0時(shí),表示結(jié)構(gòu)處于健康狀態(tài);當(dāng)Di=1時(shí),表示結(jié)構(gòu)處于功能完全失效狀態(tài)。

由于基于壓電陶瓷傳感器的混凝土裂縫損傷監(jiān)測是一種針對結(jié)構(gòu)相對狀態(tài)的監(jiān)測方法,結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)是損傷評判的基礎(chǔ)。但是自結(jié)構(gòu)開始服役起,判斷其在哪個(gè)時(shí)間范圍內(nèi)是處于嚴(yán)格意義上的健康狀態(tài)是不容易的,這就給健康基準(zhǔn)信號的提取帶來了困難。因此,為使本次試驗(yàn)與工程實(shí)際更加接近,將式(1)進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn),則有

Di=1-Ei+1 Ei=(1-+∞ n=0|xi+1(n)|2 +∞ n=0|xi(n)|2)×100%(2)

式中:Ei+1為監(jiān)測采樣點(diǎn)傳感器采集的監(jiān)測信號能量;xi+1(n)為所對應(yīng)的離散信號。

式(2)表明,在監(jiān)測過程中,每次傳感器采集到的監(jiān)測數(shù)據(jù)都以它前一次采集到的監(jiān)測數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)參照。理論上,結(jié)構(gòu)處于同一狀態(tài)時(shí),Ei+1=Ei,Di值恒為0。但是如果結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷或損傷發(fā)展恰好介于2次數(shù)據(jù)采集之間,則采集數(shù)據(jù)應(yīng)該表現(xiàn)為 Di

Dt=+∞ i=1Di(3)

以Dt作為結(jié)構(gòu)監(jiān)測損傷程度長期走勢的判定依據(jù),可以有效區(qū)別Di曲線突變是由結(jié)構(gòu)損傷的發(fā)展所引起還是環(huán)境因素干擾所引起。因?yàn)橛森h(huán)境干擾引起的Di值的波動是無序的,其長期累積的結(jié)果是Dt趨勢線仍將處在0軸附近。而由損傷引起的Di值的突起,其長期累積的結(jié)果是Dt脫離0軸并穩(wěn)定在一定的數(shù)值附近波動。3試驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果分析

3.1試驗(yàn)現(xiàn)象

模型結(jié)構(gòu)在最大加速度為0.35,1.0 m·s-2的地震波作用下,均未出現(xiàn)目測可見的裂縫。在加速度峰值為2.0 m·s-2的El Centro波作用下,第1層梁端處出現(xiàn)第1條垂直裂縫;繼續(xù)加載,柱底處出現(xiàn)水平裂縫,接近柱下端約12 cm,縫寬約0.1 mm。當(dāng)加速度峰值為4.0 m·s-2時(shí),隨著柱底剪力的增大,已有裂縫繼續(xù)延伸和加寬,同時(shí)又出現(xiàn)了一些新的裂縫。特別是柱根部的裂縫出現(xiàn)較多,說明柱底部受力較大,從而使柱的裂縫集中在底層,其余各層基本上無裂縫,僅在第1層柱頂部與連梁連接的角區(qū)出現(xiàn)了一些彎曲裂縫。此時(shí),第1層梁端截面鋼筋率先屈服,第1層柱底部的普通鋼筋亦已屈服。在加速度峰值為6.0 m·s-2的El Centro波作用下,裂縫基本上是原有裂縫的不斷延伸和擴(kuò)展。第1層梁端鋼筋均達(dá)到了屈服應(yīng)變,第1層柱頂和第2層柱底部的部分普通鋼筋已經(jīng)屈服,同時(shí)第1層柱底部的高強(qiáng)鋼筋應(yīng)變亦有很大增幅。最后,在加速度峰值為7.0 m·s-2時(shí),第2層梁端的鋼筋也達(dá)到屈服應(yīng)變,第1層柱底部的混凝土裂縫較寬,柱根部的混凝土被壓裂,第2層柱根部普通鋼筋也達(dá)到屈服應(yīng)變,柱中的高強(qiáng)縱筋及高強(qiáng)箍筋應(yīng)變亦有很大增幅,由于高強(qiáng)縱筋強(qiáng)度很大,整體結(jié)構(gòu)并未形成破壞機(jī)構(gòu),擬動力試驗(yàn)結(jié)束。

在第2階段的擬靜力試驗(yàn)中,試驗(yàn)采用位移控制,根據(jù)擬動力試驗(yàn)結(jié)束時(shí)測得的結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度,按倒三角形分布力。每級位移增量為20 mm,當(dāng)頂點(diǎn)位移達(dá)到120 mm時(shí),結(jié)構(gòu)的破壞急劇增加,剪切滑移已非常明顯,當(dāng)位移達(dá)到160 mm時(shí),邊柱底部的混凝土被壓酥,梁、柱節(jié)點(diǎn)部位的混凝土剝落,荷載下降至最大荷載的85%左右,標(biāo)志著模型結(jié)構(gòu)完全破壞。結(jié)構(gòu)被監(jiān)測部位的最終破壞形態(tài)如圖4所示。

圖4被監(jiān)測部位的最終破壞形態(tài)

Fig.4Final Failure Modes for Monitored Locations3.2監(jiān)測數(shù)據(jù)

在試驗(yàn)加載前的一段時(shí)期內(nèi),每間隔2 h采集1次數(shù)據(jù),連續(xù)采集30次。在結(jié)構(gòu)受荷載期間,每組荷載工況間隙采集1次數(shù)據(jù)。在試驗(yàn)結(jié)束后,仍每間隔2 h采集1次數(shù)據(jù),連續(xù)采集6次。這樣,每個(gè)監(jiān)測部位共采集47次數(shù)據(jù),利用這些數(shù)據(jù)對鋼筋混凝土框架模型結(jié)構(gòu)的損傷狀況及其發(fā)展趨勢進(jìn)行有效判斷。圖5為埋置在模型結(jié)構(gòu)內(nèi)部的壓電智能骨料的健康監(jiān)測數(shù)據(jù),其中,圖5(a)為第1層柱底處監(jiān)測點(diǎn)的監(jiān)測結(jié)果,圖5(b)為第1層柱頂和第2層柱底處的監(jiān)測結(jié)果,圖5(c)為第1層梁、柱節(jié)點(diǎn)處的監(jiān)測結(jié)果,圖5(d)為第2層梁、柱節(jié)點(diǎn)處的監(jiān)測結(jié)果。從各監(jiān)測結(jié)果可以看出,監(jiān)測數(shù)據(jù)的走勢能夠很好地反映結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài)的發(fā)展趨勢。進(jìn)一步對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知,結(jié)構(gòu)在荷載工況1~8的作用下裂縫損傷發(fā)展較為緩慢;而在荷載工況9~11的作用下圖5模型結(jié)構(gòu)的監(jiān)測數(shù)據(jù)

Fig.5Monitoring Data of Model Structure損傷發(fā)展較為明顯,在數(shù)據(jù)曲線的長期走勢中表現(xiàn)為Di產(chǎn)生較為明顯的向上突變,而Dt值則明顯向上偏離0軸。從圖5中Dt值的最終結(jié)果可以判斷:第1層梁、柱節(jié)點(diǎn)處的破壞最為嚴(yán)重,這時(shí)的累積損傷指標(biāo)Dt大約在70%左右;其次是柱根處,Dt值接近60%。受損較輕的部位是第1層和第2層的柱節(jié)點(diǎn)位置,Dt值不到20%。將上述監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析結(jié)果與圖4中各監(jiān)測部位的最終破壞形態(tài)進(jìn)行對比,可以看出,監(jiān)測結(jié)果較好地反映了結(jié)構(gòu)的實(shí)際破壞過程。

3.3監(jiān)測數(shù)據(jù)的平滑處理

從圖5中監(jiān)測數(shù)據(jù)曲線的長期走勢情況可以看出,Di值和Dt值具有一定的波動性,波動范圍在-10%~10%之間,個(gè)別采樣點(diǎn)偏離0軸的幅度接近20%。數(shù)據(jù)的波動主要是由環(huán)境干擾等因素所致,數(shù)據(jù)的波動性給損傷識別帶來一定的困難,因此,有必要對監(jiān)測數(shù)據(jù)采取相應(yīng)的平滑處理。

本文中采取移動平均法[18]對Dt曲線進(jìn)行平滑處理,將Dt曲線上的數(shù)據(jù)點(diǎn)從第m個(gè)采樣點(diǎn)開始取m點(diǎn)及前m-1個(gè)點(diǎn)的平均值,即

t(j)=[Dt(j-m+1)+Dt(j-m+2)+…+

Dt(j)]/m(4)

式中:t為Dt經(jīng)過光滑處理后的趨勢線平均值;m為平均點(diǎn)數(shù);j為數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù);m,j均為正整數(shù),且m

圖6為平均點(diǎn)數(shù)m分別取5,10時(shí)的平滑結(jié)果MA5,MA10與原始曲線的對比。從圖6可以看出,光滑處理可以明顯改善原始數(shù)據(jù)波動性較大的缺點(diǎn),并能突出結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)的走勢。隨著n值的增大,曲線走勢漸趨平緩,但也對損傷識別結(jié)果產(chǎn)生影響。這種影響表現(xiàn)為在相同的采集點(diǎn)數(shù)下m值越大,損傷指標(biāo)的敏感性越低。采用移動平均法進(jìn)行數(shù)據(jù)平滑處理,若想獲得結(jié)構(gòu)實(shí)際的損傷指標(biāo),至少需要多采集m-1個(gè)數(shù)據(jù)。雖然利用此方法可以使數(shù)據(jù)得到平滑處理,但是有效解決數(shù)據(jù)波動性的根本方法還需要從提高監(jiān)測系統(tǒng)的抗干擾能力等方面入手。

圖6監(jiān)測數(shù)據(jù)的平滑處理

Fig.6Smooth Processing for Monitoring Data4結(jié)語

利用壓電智能骨料傳感器,開展了動力荷載作用下的鋼筋混凝土框架模型結(jié)構(gòu)的裂縫損傷監(jiān)測試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,基于壓電陶瓷傳感器的混凝土結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測方法能有效地用于結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)的長期監(jiān)測,通過監(jiān)測數(shù)據(jù)可以有效判別結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)的發(fā)展趨勢。由于受環(huán)境等因素的影響,傳感器采集數(shù)據(jù)存在一定的波動性,這給損傷識別造成一定困難,特別是對結(jié)構(gòu)初級破壞階段損傷識別的影響尤為顯著。采用移動平均法對數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理可以有效降低數(shù)據(jù)的波動性,突出損傷的發(fā)展趨勢,但是該方法對損傷識別的敏感性造成一定影響。因此,尋找更加有效的數(shù)據(jù)處理手段濾除數(shù)據(jù)波動性以及提高傳感器的抗干擾能力將是今后的工作重點(diǎn)。本文中的主要工作著眼于基于波動法的壓電智能混凝土結(jié)構(gòu)主動健康監(jiān)測技術(shù)在實(shí)際工程中的應(yīng)用,試驗(yàn)結(jié)果證明了該技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際工程中的可行性。參考文獻(xiàn):

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孫權(quán)簡介范文第3篇

關(guān)羽失荊州——驕兵必?cái)?/p>

簡介:

大意失荊州,即三國時(shí)期,名將關(guān)羽失去荊州三郡(南郡、武陵、零陵)的典故。故事概況為:赤壁之戰(zhàn)后,荊州七個(gè)郡被劉備、曹操、孫權(quán)三家瓜分,劉備入蜀(四川),留關(guān)羽鎮(zhèn)守占據(jù)的荊州五郡(南郡、長沙、零陵、桂陽、武陵),其中南郡是劉備向東吳借的。劉備得到蜀川后,將長沙、桂陽兩郡還給了孫權(quán)(相當(dāng)于還了南郡)。后來關(guān)羽出兵攻打曹操的襄樊地區(qū),孫權(quán)派呂蒙乘虛偷襲荊州三郡(南郡、武陵、零陵)失陷,導(dǎo)致荊州三郡失陷。大意失荊州,現(xiàn)比喻因疏忽大意而導(dǎo)致失敗或造成損失,有粗心大意、驕傲輕敵的意思。

意思解釋:

粗心大意、驕傲輕敵的意思。三國時(shí)期,諸葛亮派關(guān)羽鎮(zhèn)守荊州。關(guān)羽出兵攻打曹操,孫權(quán)乘虛而襲荊州,導(dǎo)致荊州失陷?,F(xiàn)比喻因疏忽大意而導(dǎo)致失敗或造成損失??捎脕韯裾]他人不要“大意失荊州”;也可以用來為自己的失誤作辯解,我這是“大意失荊州”啊。

梗概

三國時(shí)期,諸葛亮派關(guān)羽鎮(zhèn)守荊州,關(guān)羽出兵攻打曹操,而孫權(quán)又趁機(jī)襲擊荊州,導(dǎo)致荊州淪陷,這不能不說是關(guān)羽的一大失誤,是足以致命的失誤。荊州十分重要,它北據(jù)漢陔,利盡南海,東連吳會,西通巴蜀,占據(jù)天時(shí)地利,對蜀吳兩方都有著非常重要的意義。而關(guān)羽的一時(shí)大意,不僅使他失了這樣一塊寶地,也給他自己提前鋪了一條走向死亡的道路。

故事起因:

荊州,《三國志》說“北據(jù)漢、沔,利盡南海,東連吳會,西通巴、蜀”,諸葛隆中之對已經(jīng)明確說,占據(jù)荊州,聯(lián)吳抗曹,兵分兩路,進(jìn)擊中原,一統(tǒng)天下。其戰(zhàn)略位置之重要可見一斑。赤壁鏖戰(zhàn)曹操敗北,劉備迂回百折,方達(dá)到“劉備借荊州有去無還”的目的。

劉備所以會言而無信(直把魯肅做掌上觀的態(tài)度后人當(dāng)有評述)一而無信、再而無信,荊州已不僅是諸葛亮所說的聯(lián)吳抗曹的重要地理依據(jù),更逐漸成為三國政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、文化的交叉、匯聚點(diǎn)。點(diǎn)以帶面,面關(guān)全局。劉備借荊州后,誰來鎮(zhèn)守已經(jīng)顯得尤為重要。()

趙云似乎是最早考慮的人選。其時(shí)趙云經(jīng)過長坂坡的嚴(yán)峻考驗(yàn)(趙子龍單騎救主非小說家言):復(fù)雜多變的混亂局勢中救劉備的獨(dú)子,舍棄劉備的夫人,至少表明趙云的政治頭腦十分清醒而堅(jiān)定;千軍萬馬、血染戰(zhàn)袍、歷盡艱苦磨難顯示出趙云對主子的忠誠耿耿;左沖右突、如入無人之境、匹馬縱橫充分證明趙云的戰(zhàn)斗能力——實(shí)萬人敵也!趙云的最大缺陷是沒有參加“桃園結(jié)拜”,如此重要的位置交給這個(gè)自己還算相信又不是最相信的,劉備不太放心。

諸葛亮也是劉備的思考軸心。諸葛亮是聯(lián)吳的倡導(dǎo)者,昔司馬德操言之曰“此間有俊杰。得臥龍即得天下”,雄才大略、驚天地泣鬼神!荊州的重要性諸葛亮既是發(fā)現(xiàn)者,也會是全力守護(hù)者。但諸葛亮的哥哥諸葛謹(jǐn)恰是江東孫權(quán)的謀士,劉備私下以為諸葛亮雖有經(jīng)天緯地之才,但在荊州恐不大超脫(也就是不大自然,誰知道劉備怎么想的。不大超脫含義甚多),或者就是不大放心。我好不容易借來了,沒準(zhǔn)因?yàn)槟愀绺缒阍龠€回去!那可不是劉備的本意。

孫權(quán)簡介范文第4篇

一、先抑蓄勢

根據(jù)教學(xué)需要,暫對某個(gè)人物(或事物),“貶低”,為最終褒揚(yáng)而蓄勢,一旦蓄勢成功再褒揚(yáng),使課堂頓起波瀾。這樣欲揚(yáng)先抑,能有效地促使閱讀教學(xué)的深入。如:閱讀《跳水》為引導(dǎo)學(xué)生理解船長的特點(diǎn),我問:“孩子爬上橫木時(shí),船長是用什么方法逼孩子跳水的?”(用開槍的方法)“船長竟然用槍逼孩子跳水,這也太狠心了,你們說是嗎?”學(xué)生大多數(shù)贊成。我接著問:“如果是你,會用什么可靠的方法救小孩呢?”(引導(dǎo)發(fā)言)學(xué)生有說墊棉被的,有說圍人墻的,有說讓小孩蹲下身子抓緊橫木的。我見火侯已到猛一轉(zhuǎn)折:“大家想一想,如果運(yùn)用上述這些方法,結(jié)果如何”(回文驗(yàn)證)此時(shí)課堂頓起,通過驗(yàn)正比較,學(xué)生恍然大悟,從而深刻理解到船長和機(jī)智果斷。

二、懸念疊起

在教學(xué)中妙珠連串,懸念疊起,是顯示教學(xué)波瀾的好方法。如閱讀《草船借箭》揭題時(shí)初設(shè)波瀾,在簡介東漢末年孫、劉聯(lián)合抗曹,劉備派諸葛亮配合孫權(quán)作戰(zhàn)的史實(shí)后我問:既然諸葛亮是來幫助孫權(quán)抗曹的,他為何雙向曹操借箭呢?為何又用草船借箭呢?學(xué)生頓生疑竇,課堂波瀾初起。初讀后二設(shè)波瀾,學(xué)生初讀課文,了解周瑜要請諸葛亮十天要交十萬只箭,以應(yīng)抗曹之用后,我又問:“既然周瑜急著等十萬支箭用”,為何要在造箭的材料上百般阻撓呢?”這樣課堂波瀾又起,學(xué)生則開始了對課文的深入研究,從而了解了周瑜的真正目的和其特點(diǎn)。理解課文后我再沒波瀾:課文閱讀結(jié)束,我問:“事情結(jié)果如何?周瑜是否真正佩服諸葛亮呢?”以引導(dǎo)想象,并把課堂波瀾引入課外,要學(xué)生通過課外閱讀解決疑難。

三、推動助瀾

課堂教學(xué)中經(jīng)常有這樣的現(xiàn)象,微波初起則稍縱即逝,因此教學(xué)要善于察微觀細(xì),把握契機(jī),一旦微波起興,則興風(fēng)作浪,促成波瀾。(一)是“迷路自返”。小學(xué)生理解出錯(cuò)是常事,有時(shí)可直接撥正,有時(shí)則將錯(cuò)就錯(cuò),引入“歧途”,促其碰壁,讓其自悟。(二)使矛盾引發(fā)。教學(xué)中可抓住學(xué)生理解中的矛盾點(diǎn),引發(fā)辯論,促其理解。

孫權(quán)簡介范文第5篇

羅貫中,名本,字貫中,號湖海散人,山西太原人,元末明初小說家,是中國章回體小說的鼻祖。羅貫中的主要作品有小說《三國志通俗演義》、《殘?zhí)莆宕费輦鳌?、《三遂平妖傳》等,其中《三國志通俗演義》,又稱《三國演義》,是他的力作,這部長篇小說對后世文學(xué)創(chuàng)作影響深遠(yuǎn)。羅貫中的創(chuàng)作才能是多方面的,除小說創(chuàng)作外,尚存雜劇《趙太祖龍虎風(fēng)云會》。羅貫中在創(chuàng)作完了這些作品以后,已是六十幾歲的老人了。他為了出版這些作品,特地從杭州來到了福建,因?yàn)楫?dāng)時(shí)福建的建陽是出版業(yè)的中心之一。但是,羅貫中的這一目的未能實(shí)現(xiàn)。羅貫中活了七十歲,在宋代民族英雄文天祥的故里廬陵(今江西吉安)逝世。

【名著梗概】

《三國演義》是中國古代第一部長篇章回體小說,是歷史演義小說的經(jīng)典之作。小說描寫了公元3世紀(jì)以曹操、劉備、孫權(quán)為首的魏、蜀、吳三個(gè)政治、軍事集團(tuán)之間的矛盾和斗爭。在廣闊的社會歷史背景下,展示出那個(gè)時(shí)代尖銳復(fù)雜又極具特色的政治軍事沖突。由于各國后主過于無能而亡國。蜀后主劉禪被鐘、鄧合軍擒于成都,吳后主懼戰(zhàn)而降,魏后主曹奐被迫移位于司馬炎,改國號為晉,從此天下皆歸司馬掌控。正所謂:“天下大勢,合久必分,分久必合?!?/p>

本書語言生動、場面宏大、個(gè)性鮮明,塑造出曹操、劉備、關(guān)羽、張飛等許多不朽的歷史人物形象,其出色的文學(xué)成就,使它的影響事實(shí)上已深入到中國文學(xué)、藝術(shù)以及社會生活的方方面面。

【相關(guān)人物描寫】

諸葛亮:孔明身長八尺,面如冠玉,頭戴綸巾,身披鶴氅,飄飄然有神仙之概。

周瑜:面如美玉,唇若點(diǎn)朱,姿質(zhì)風(fēng)流,儀容秀麗,胸藏緯地經(jīng)天之術(shù),腹隱安邦定國之謀。

趙云:看那少年,生得身長八尺,濃眉大眼,闊面重頤,威風(fēng)凜凜。

張飛:身長八尺,豹頭環(huán)眼,燕頷虎須,聲若巨雷,勢如奔馬。

孫權(quán):生得方頤大口,碧眼紫髯。

劉備:生得身長七尺五寸,兩耳垂肩,雙手過膝,目能自顧其耳,面如冠玉,唇若涂脂。

關(guān)羽:身長九尺,髯長二尺,面如重棗,唇若涂脂,丹鳳眼,臥蠶眉,相貌堂堂,威風(fēng)凜凜。

曹操:身長七尺,細(xì)眼長髯,膽量過人,機(jī)謀出眾。

名著詞語

七擒七縱 一舉兩得 封金掛印 望梅止渴

三顧茅廬 下筆成章 不出所料 不由分說

不知所云 不容偏廢 乘虛而入 五內(nèi)如焚

伯仲之間 投桃報(bào)李 作奸犯科 偃旗息鼓

出言不遜 初出茅廬 刮目相待 危在旦夕

【文段選摘一】

次日,于桃園中,備下烏牛白馬祭禮等項(xiàng),三人焚香再拜而說誓曰:“念劉備、關(guān)羽、張飛,雖然異姓,既結(jié)為兄弟,則同心協(xié)力,救困扶危,上報(bào)國家,下安黎庶。不求同年同月同日生,只愿同年同月同日死。皇天后土,實(shí)鑒此心。背義忘恩,天人共戮!”誓畢,拜玄德為兄,關(guān)羽次之,張飛為弟。祭罷天地,復(fù)宰牛設(shè)酒,聚鄉(xiāng)中勇士,得三百余人,就桃園中痛飲一醉。來日收拾軍器,但恨無馬匹可乘。正思慮間,人報(bào)有兩個(gè)客人,引一伙伴當(dāng),趕一群馬,投莊上來。玄德曰:“此天佑我也!”三人出莊迎接。原來二客乃中山大商,一名張世平,一名蘇雙,每年往北販馬,近因寇發(fā)而回。玄德請二人到莊,置酒管待,訴說欲討賊安民之意。二客大喜,愿將良馬五十匹相送,又贈金銀五百兩,鑌鐵一千斤,以資器用。

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