综合BIM结合表面图像分析的钢结构无损检测方法

采用质量脆弱性评价方法检测地震区绿色施工建筑钢结构时,易受噪声的干扰,且检测深度较浅,未能全面检测钢结构的损坏情况。提出综合BIM结合表面图像分析的钢结构无损检测方法,使用小波分解方法对建筑钢结构的检测图像进行去噪处理,通过膨胀与腐蚀处理增强检测图像的清晰度,采用红外图像技术,依据缺陷边缘处检测图像恢复的变化率,通过旋转跟踪法依次提取缺陷边缘,构建基于BIM的地震区绿色施工建筑钢结构检测模型,全面掌控地震区绿色建筑钢结构的材料、无损检测以及管理等过程,管控建筑钢结构全寿命周期,完成建筑钢结构的无损检测。实验结果表明,所提方法有效检测率为100%,检测深度高达1 499 mm,且检测结果的相对误差仅有0.000 7%。     

一种数字三分量地震微测井仪器设计

针对当前地震微测井仪器在施工和数据采集方面的难题,从提高数据采集质量及仪器功能性方面提出了几种改进方法.主要利用MEMS加速度传感器结合多路并行处理采集方法设计了数字检波器,并集成姿态检测技术直接实现水平分量数据的校正功能,保证系统采集的质量;提出了Ethernet-RS485分布式总线自动控制技术,实现各级联探管的随机组合,同时采用电动方式控制探管操作,提高系统的集成化程度.文中详细分析了利用姿态检测技术实现水平分量数据校正的方法,解决了级联探管随机组合控制和震源激发方位的判定问题.仪器单节探管支持三分量并行采集,有效分辨率达18位,参数可远程配置,同时具备快速显示探管姿态的功能,且支持远程控制,非常适于复杂环境下的工程勘探,整个系统实现全数字化操作且仅需四芯电缆互连,从而缩小了设备的体积和重量,降低施工布线的复杂性.     

桩基检测中跨孔电磁层析技术的应用

无损检测技术在桩基检测等方面应用广泛,但如果桩体存在多层缺陷,采用常规测试手段评价桩体质量往往有一定的局限性,难以满足工程的特殊需要.采用跨孔电磁层析技术对桩基础进行检测,是一种新的尝试.文中结合工程实例比较了这一新的检测方法与低应变桩基动力检测结果以说明其效果.     

利用探地雷达检测土壤质量的研究进展

土壤质量的研究正逐步成为国际土壤学的研究热点.探地雷达作为一种快速、无损、经济的土壤质量检测方法,正在被国内外学者所接受,然而由于土壤的复杂性,使得这一技术在具体应用时还存在一些问题.本文从探地雷达检测土壤质量时的方法入手,着重探讨了其在土壤的物理性质、介电性质、有机质检测方面的研究进展,并对检测后得到的探地雷达图像的处理算法以及存在的问题进行了研究,有利于指导探地雷达在土壤质量检测方面的进一步应用.     

基桩质量智能提取模型研究

针对声波反射法检测基桩质量的应用,提出了一种智能提取模型.该模型首先选取标准样本信息对系统进行训练,并提取适合于测量环境的模型参数;然后将参数输入到由FFT变换、小波去噪、Hilbert变换组成的混合模型中,提取由反射波引起的瞬时相位突变点,实现对被测基桩的缺陷位置和长度的检测.将该模型应用于水电站锚杆锚固质量检测,实测结果为:平均长度测量误差和平均缺陷定位误差分别为2.5%和2.1%,大大优于常规方法,且能在现场实时给出测量结果.     

综合物探方法在堤防质量检测中的应用

在堤防质量检测中,地球物理方法能够实现快速、无损的探测,但采用单一物探方法对堤防隐患的判别易形成多解,也很难对堤防质量做出准确分类.本文中应用探地雷达、高密度电法、地震勘探等综合物探方法对大源渡堤防质量进行检测,并以龙荫港以例,通过综合三种物探方法互相参照、相互验证,互为补充,查明了堤防隐患的分布位置与埋深,为堤防质量检测提供一种新的工作方法.     

基于重构激发信号的电磁式可控震源相关检测参考信号方法研究

针对电磁式可控震源地震数据的相关检测,研究发现,在地下结构复杂、基板-大地耦合不佳时,常规方法——基于震源控制信号或基板附近信号作为参考信号检测得到的地震记录中,存在子波到时误差和虚假多次波问题.本文分析了上述问题的理论原因,并提出基于重构激发信号的相关检测参考信号方法(Correlation Detection Reference Signal Based on the Reconstructed Excitation Signal,CDRSBRES).首先,利用直达波与其他地震波到时不一致的特点,从震源基板附近信号中分离、提取直达波.然后,利用直达波重构震源激发信号并作为参考信号对地震数据进行相关检测.最后,应用谱白化技术提高检测结果质量.数值模拟研究表明,重构激发信号与理想激发信号的相关系数为0.9869,达到高度线性相关,CDRSBRES方法检测的地震记录在子波到时和波形特征上均与模型相符.随后,在某金属矿区开展了可控震源对比实验.与液压式可控震源MiniVib T15000检测结果相比,电磁式可控震源PHVS 500的检测结果中:基于震源控制信号的检测结果存在子波到时误差约0.012s,对应垂向精度误差约11.16m;基于基板附近信号的检测结果部分区域出现虚假多次波,信噪比降低;而CDRSBRES方法的检测结果子波到时误差约0.001s,对应垂向精度误差约0.93m,波形特征一致,相同区域无虚假多次波.综上,本方法适用于电磁式可控震源地震数据的高精度检测,尤其对于地下结构复杂区域的高分辨率地震勘探具有重要意义.     

路基填方材料配合比与施工质量控制研究

本文提出我国北方含水量高的低洼地段公路工程中路基填方铺设方法,重点研究了材料配合比不确定、工程地质条件复杂、充填施工质量不易控制等问题,进行二灰土击实与压缩性能的试验研究,得出了石灰、粉煤灰和土3种充填材料的配合比,并针对工程特点,提出了确保施工质量的措施。室内试验及现场施工均取得了较满意的结果,该研究为公路路基填方提供了可借鉴的经验。     

截渗墙(防渗墙)质量检测技术研究进展

截渗墙是堤坝整治的重要手段，但由于截渗墙施工质量不易控制，并且具有隐蔽性等特点，截渗墙的质量检测非常重要且存在不小的难度。本文首先简要介绍了近年来得到研究与实践的一些截渗墙质量检测技术，并对各种检测技术的特点进行了分析，最后推荐了截渗墙(防渗墙)质量检测的技术方案。     

图像边缘检测方法在地震剖面同相轴自动检测中的应用研究

为了提高地震剖面的信噪比和分辨率,使同相轴容易识别和追踪,便于地震资料解释,应用图像边缘检测方法检测地震剖面的同相轴.通过对比各种边缘检测方法对地震剖面的边缘检测效果,确定使用Canny算子对地震剖面进行边缘检测.但边缘检测的结果是灰度突变区域的包络线,并不能直接作为同相轴检测结果.根据地层反射同相轴灰度值较大这一特性,提取强灰度包络线的中轴作为同相轴的检测追踪结果,得到了正确的同相轴检测结果.并经过消除检测结果中的斑点边缘后,使同相轴显示更加清晰.     

数字化地震前兆台网观测数据质量评价方法

为进一步提升我国地震前兆台网的管理水平,对数字化地震前兆台网观测数据质量进行快速而科学合理的评价,在现有各学科评比办法的基础上,开展了台网数据质量评价方法研究。通过研究获得了1套包含观测数据的完整性、噪声水平、固体潮汐效应、一致性等多方面的数据质量评价指标,在此基础上,采用规范化处理与加权平均等方法建立起台网数据质量评价方法。应用分析显示,评价结果基本能够反映台网的数据质量实际状况。     

Influence of the quality factor on simulated seismic waves: A case study of the 1994 Northridge earthquake

In numerical simulations of ground motion, the constant quality factor Q of a viscoelastic medium can be determined using the time-domain constitutive approximation method of the generalized standard linear solid (GSLS) model. This study introduces a numerical seismic wavefield simulation method which combines the spectral element method with the constant-Q model. The method is used to simulate the seismic wavefield of the 1994 Northridge earthquake. The optimal attenuation coefficient for the simulated seismic waves in this study area is determined empirically based on a quantitative analysis of the deviation curve. Further, the effect of the quality factor on the simulated wavefield are analyzed according to the site characteristics of each seismic station. The quality factor shows a variable effect on the different frequency components of the simulated wavefield. The effect of the quality factor also varies with the characteristic parameters of each seismic station site, such as site velocity structure, fault distance, and azimuth angle.     

Entropy principles in the prediction of water quality values at discontinued monitoring stations

A new methodology for predicting water quality values at discontinued water quality monitoring stations is proposed. The method is based upon the Principle of Maximum Entropy (POME) and provides unbiased predictions of water quality levels at upstream tributaries and on the mainstem of a river given observed changes in the distribution of the same water quality parameter at a downstream location. Changes in the values of water quality parameters which are known a priori to have occurred upstream, but which are not sufficiently large to account for all the observed change in the same water quality parameter at the downstream location are able to be incorporated in the method through the introduction of a new term in the basic entropy expression. Application of the procedure to water quality monitoring on the Mackenzie River in Queensland, Australia indicates the method has considerable potential for prediction of water quality at discontinued stations. The method also has potential for identifying the location of causes of observed changes in water quality at a downstream station.     

Entropy principles in the prediction of water quality values at discontinued monitoring stations

A new methodology for predicting water quality values at discontinued water quality monitoring stations is proposed. The method is based upon the Principle of Maximum Entropy (POME) and provides unbiased predictions of water quality levels at upstream tributaries and on the mainstem of a river given observed changes in the distribution of the same water quality parameter at a downstream location. Changes in the values of water quality parameters which are known a priori to have occurred upstream, but which are not sufficiently large to account for all the observed change in the same water quality parameter at the downstream location are able to be incorporated in the method through the introduction of a new term in the basic entropy expression. Application of the procedure to water quality monitoring on the Mackenzie River in Queensland, Australia indicates the method has considerable potential for prediction of water quality at discontinued stations. The method also has potential for identifying the location of causes of observed changes in water quality at a downstream station.     

基于“水文频率-水质”拟合曲线的河流水质变异与等级特征值分析方法

时空特征分析对全面掌握水质变异规律具有重要意义,但现有的水质时空特征分析方法仍存在水质变异次序不分、水质变幅极值不清、水质评价特征值不明等不足。为更加清晰地探析水质时空特征信息,以秦淮河为研究对象,参考工程水文学经验频率法,建立“水文频率-水质”拟合曲线用于探索流域内高/低活动区不同时间段和丰/枯水期不同河段水质变异特征,并与传统的箱线图法进行对比。结果表明:与箱线图相比,“水文频率-水质”拟合曲线可量化关键水质评判点与特征值信息,使水质时空变异过程更为清晰。在时间上“水文频率-水质”拟合曲线的最佳形式为线性曲线,水质浓度一般不会发生突变;在空间上“水文频率-水质”拟合曲线的最佳形式为指数曲线,水质浓度有较大可能发生突增。各时间段高活动区氮磷浓度大于低活动区,各水体断面丰水期氮磷浓度低于枯水期。该方法分析过程简单方便,结果直观有序,能将水质信息以统计规律自动反映出来,在水质采样点、采样时间和采样频率典型时可作为优选方法用于河流水质时空特征研究。     

贝叶斯算法在拟合自由核章动参数中的应用

用高精度重力技术检测地球自由核章动(FCN)参数(包括周期和Q值等)的难点是资料观测信噪比低,传统的方法是使用最小二乘拟合,但是获得的FCN共振参数精度不理想.本文利用武汉国际潮汐基准站高精度超导重力仪和全球超导重力仪观测的时变重力资料,根据贝叶斯算法拟合地球自由核章动(FCN)参数.我们将贝叶斯拟合方法与传统最小二乘法实施了对比分析,研究了不同台站资料差异.讨论了潮波选择和不同海潮模型等因素对FCN参数的影响.结果表明用贝叶斯算法获得的FCN品质因子与空间大地测量VLBI结果吻合的更好,这说明贝叶斯算法可靠性高,为研究地球深内部构造参数(核幔边界粘滞系数等)提供了有效依据.     

对数拉伸DMO方法在逆掩推覆构造中应用研究

在地下构造复杂、断层发育地层中,常规水平叠加方法效果差,而常规的DMO算法计算效率低,实用性差。这篇文章通过对时间轴引用对数拉伸变换以提高计算速度和成像质量,运用DMO对数拉伸校正方法,对逆掩推覆构造物理模拟资料和实际资料进行了处理分析。DMO对数拉伸方法比常规水平叠加方法效果好,增强了断面反射,在倾斜地层和复杂构造地层中能更好地进行同相叠加,更加有利于逆掩推覆构造区地震资料成像,更有实用性。     

基于矩阵预处理和BPT-SIRT非线性加权反演成像法

为提高弹性波CT层析成像中反演成像的质量,同时考虑到CT走时方程中系数矩阵的病态性和BPT-SIRT算法重建图像质量较低的问题,提出基于主元加权预处理和对BPT-SIRT算法加权的方法。该方法对BPT得到的初始迭代值进行加权预处理,在CT走时方程中的系数矩阵主元上叠加一个权值,再通过非线性的指数加权函数对射线路径矩阵中的元素进行加权。通过数值模拟和预制含缺陷的钢管混凝土试件对该方法进行验证,结果表明本文的方法具有更好的收敛速度和精度,对缺陷的识别效果更好。      

Discussion on the Measurement Method for the Coda Wave Quality Factor

The Quality factor is the parameter that can be used to describe the energy attenuation on seismic wave. In theory, we can obtain the relationship between the change of the coda wave quality factor with time and the strong earthquake preparation process on the basis of the quality factor of a coda wave in a same ray path. However, in reality the coda wave quality factor measured by different seismic coda waves corresponds to different seismic wave ray paths. The change of the quality factor with time is related to non-elastic characteristics of the medium and the volume of scattering ellipsoid constrained by scattered wave phase fronts, besides the change of regional stress field. This paper discusses the relationship between quality factor, epicenter distance and different lapse time, and then discusses the relationship between quality factor and frequency. Furthermore the determination method of the coda wave quality factor is put forward. The improved determination method of the quality factor, which removes the influence of different earthquakes or propagation depth of scattered waves, may increase measurement precision, thus information pertaining to abnormal changes in quality factor and the relationship between the quality factor and earthquake preparation process can be acquired.