孤岛效应监测系统地设计.doc

孤岛效应监测系统的设计 1、相关定义 1.1、施工阶段的定义 采用 MIDAS-GTS 三维有限元软件分段模拟盾构推进施工全过程,具体工 况步骤如表 5-2 所示。 55 成都理工大学硕士学位论文 表 5-2 施工阶段的定义过程 阶段 号阶段名称 各施工阶段模拟说明 备注 1 计算初始应力场 激活各个土层、边界条件、自重 2 开挖已建隧道 钝化已建隧道全部土体 3 拼接管片、同步注浆 激活已建隧道全部管片及注浆体 4 浆液硬化 激活已建隧道浆液硬化 5 开挖新建隧道 1 钝化新建建隧道的部分土体 位移清零 6 拼接管片、同步注浆 1 激活新建隧道相应管片及注浆体 7 浆液硬化 激活新建隧道相应浆液硬化 8 开挖新建隧道 2 钝化新建建隧道的下一步土体计算达到平衡后进行 9 拼接管片、同步注浆 2 激活新建隧道相应管片及注浆体下一步开挖,然后依次 循环工况 8~10,直至 盾 10 浆液硬化 激活新建隧道相应浆液硬化构推进施工完成 1.2、监测系统功能定义及模块划分 通过前面的分析可知一个基本的 FPGA 单粒子效应监测系统至少应能具备试 验数据的采集、传输、处理、保存以及对相关试验资源进行控制的功能。地面加 速器模拟单粒子效应试验存在两个特殊的方面:一方面是为了减少高能粒子从加 宇航用 FPGA 单粒子效应监测方法及监测系统研究 28 速器中射出到高能粒子达到被测芯片表面这段距离中的能量衰减,通常将被测芯 片置于真空环境(通常是真空室)中,外界环境到真空室中的连线必须通过法兰, 这就对从外界环境到被测芯片的连线数量和类型造成了限制;另一方面是为了避 免加速器产生的辐射对试验人员造成伤害,试验操作人员所处的试验控制室离被 测芯片的距离较远,通常通过远程计算机对监测系统进行操作。考虑到这些特殊 因素,可以将监测系统分为上位机、下位机、被测器件、电源、通信等部分,如 图 4.1 所示。 图 4.1 监测系统结构框图 1.3、软土的定义 我国个别软土层(例如埋藏于一些密实硬粘土下的软土层)形成于全新世 的中期前,而绝大部分的软土则是形成于全新世的中晚期。就软土成因类型可 分成滨海相软土、溺谷相软土、泻湖相软土、三角洲相软土、河漫滩相软土、 牛轭湖相软土、谷地相软土、湖相软土和沼泽相软土等。我国软土分布十分广 泛,主要分布于沿海地区,内陆和山区也有分布。沿海地区分布有三角洲相沉 积的软土,此类软土,其主要特点是厚度较大,黏性土和砂土或者粉土相间成 层;在内陆地区,河流相沉积软土沿江河分布非常广泛,此类软土具有层理和 纹理特征,有时夹细砂层,分布的范围比较小,土层厚度变化比较大,一般不 会遇到很厚的均匀粘土。 根据我国《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)的规定:天然孔隙比大 于等于 1.0,且天然含水量大于液限的细粒土为软土,包括淤泥、淤泥质土、泥 炭、泥炭土等,其压缩系数大于 0.5MPa-1,不排水抗剪强度小于 30kPa[60]。软 土具有含水率高、孔隙比大、抗剪强度低、压缩性高、灵敏度高、扰动性大、 透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。因此, 软土具有如下工程性质: (1)触变性。当原状土受到振动后,结构连接被破坏,土的强度降低或很 快呈稀释状态。软土的灵敏度一般在 3~4 之间,因此在震动荷载作用下软土地 基易产生侧向滑动、沉降现象。 (2)高压缩性。软土属高压缩性土,压缩系数大,反映了在建(构)筑物 的沉降方面为沉降量大。 (3)低透水性。软土透水性差,对排水不利,会造成建(构)筑物沉降时 2 第 1 章 绪论 间长。同时,由于加载初期地基会有较高的孔隙水压力,从而影响了地基强度。 (4)不均匀性。软土平面分布上厚度有差异,垂直方向上具有明显的结构 差异,作为建(构)筑物地基则易产生差异沉降。 软土的特征和工程特性决定了软土地基的具有不稳定性。随着城市建设的 快速发展,在工程实践中经常遇到软土地基及其引起的各类工程难题,特别是 在沿海地区。由于软土性质复杂、分布广泛,因而不同地区、不同地质条件下 软土地基的性质是不同的,不能一概而论。铁路、港工、公路等各专业技术部 门依据软土的特征指标对其进行了划分,采用的具体指标各不相同,目前国内 还没有统一规定。在设计和施工的过程中,稍有懈怠都有可能发生质量事故, 因此应当给予密切关注。 1.4、基本概念界定 1.2.1 城市孤岛效应1.2.1 城市孤岛效应 “孤岛效应”最早来自于生态学,但是随着交叉科学的发展,其他学科也借鉴也 引用了孤岛效应这一概念原理,应用到本学科的研究当中。其主要被引用于无线电通 讯、经济学和社会学等多个领域。 在电力通讯领域,”孤岛效应”(islanding)被用来表述当电网失去电压时,光 伏系统仍然没有切断对