碩士論文開題答辯PPT

姓名導(dǎo)師鄧遠(yuǎn)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(shí)際問題較多自動(dòng)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(jì)，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(jì)損失和嚴(yán)重后果。由此，對(duì)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）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(qiáng)度由于受到外界各種因素的影響而降低，導(dǎo)致土體變形。如由于外界氣候等自然條件的變化，使土?xí)r干時(shí)濕、收縮膨脹、凍結(jié)、融化等，從而使土變松，強(qiáng)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(xué)平衡遭到破壞，土體便發(fā)生失穩(wěn)變形，從而導(dǎo)致基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形。本課題主要研究地下圍護(hù)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(dòng)測斜儀，帶有滑動(dòng)導(dǎo)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，進(jìn)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(dòng)測斜儀不配備數(shù)據(jù)自動(dòng)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(xiǎn)情的漏誤報(bào)。并且平時(shí)需要有人值守、要組織專人定期監(jiān)測、保護(hù)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(shí)，孔內(nèi)測斜管嚴(yán)重彎曲，從而導(dǎo)致測斜儀探頭無法下放。2研究內(nèi)容及方法

在每個(gè)基坑周圍，選一個(gè)點(diǎn)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(gè)加速度傳感器，將測斜管與泥土間的縫隙用水泥澆實(shí)。每過一段時(shí)間，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(hào)反饋給上位機(jī)進(jìn)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(bào)警信號(hào)。2研究內(nèi)容及方法測斜儀2研究內(nèi)容及方法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(gè)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(shí)發(fā)送測量數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)測功能。1各個(gè)傳感器之間用485線連接起來，將數(shù)據(jù)送給MCUMCU和上位機(jī)之間的無線通信3主要研究問題由于環(huán)境的特殊性，對(duì)角度傳感器性能要求高。實(shí)時(shí)性，低功耗，高精度和高靈敏度，防水防腐性。2選擇合適的加速度傳感器：利用重力引起的加速度，計(jì)算出設(shè)備相對(duì)于水平面的傾斜角。3主要研究問題在布置監(jiān)測點(diǎn)的時(shí)候，選點(diǎn)需要慎重考慮。其次，傳感器會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，尤其是最下方的傳感器最為嚴(yán)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。33主要研究問題0X0Y0Z0固定的參考坐標(biāo)系（簡稱0系）直角坐標(biāo)系0XrYrZr與傳感器固連（簡稱r系）通過測得r系在參考坐標(biāo)系的角位置，從而求得XrYrZr這三個(gè)軸在0系中的九個(gè)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(jìn)行坐標(biāo)變換，把某一點(diǎn)或某一矢量在一個(gè)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，變換成0系的坐標(biāo)。即完成對(duì)傳感器旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的誤差補(bǔ)償。3主要研究問題傳感器得到的是離散點(diǎn)