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1、-范文最新推荐-1 / 14MATLAB 超长光纤光栅沉降管挠度计算算法研究摘要随着科技水平的不断提高，光纤监测技术逐渐被人们所重视。相比于其他的监测手段，光纤监测有着不可比拟的优势。但是由于监测技术和数据处理技术的落后，这种监测手段难以得到推广。本文详细介绍了光纤光栅传感技术的发展、工作原理以及工程应用。针对武汉二环线改造工程，以超长光纤光栅沉降管测量技术为基础，通过编写 MATLAB 程序，利用这一软件完成超长光纤光栅挠度计算的算法研究，并在实际应用中证明了其实用性。论文中将对超长光纤光栅沉降管的工作原理和研究成果以及 MATLAB 这一软件的应用做具体的介绍。同时提出有关于本算法的其他想
2、法，指明了今后相似算法的研究方向。10024关键词光纤光栅沉降管挠度计算 MATLAB 毕业设计说明书（论文）外文摘要TitleStudy on the algorithm of the Long distributedoptical fiber grating settlement tube deflection calculationAbstractWith the continuous improvement of science and technology, people have been paid more attention to optical monitoring tech
3、niques gradually. Compared with other means of monitoring, the advantages of optical fiber monitoring are unparalleled. However, because the monitoring and data processing technology is backward, this technology is difficult to popularize. This article illustrates the development of the distributed
4、optical fiber sensing technology in the world, its working principle and engineering applications.With Long distributed optical fiber grating settlement tube technology as the foundation, I completed the algorithm of the Long distributed optical fiber grating settlement tube deflection calculation t
5、hrough -范文最新推荐-3 / 14MATLAB software and in the actual application we have proved its practicability.In this paper,I will introduce the Working principle of the FBG settlement tube, it’s research achievements and the application of the MATLAB software in this algorithm.At the same time,I will
6、put forward some other ideas about the algorithm which was got in the process of research,and point out the future study direction of the similar algorithm. 如何建设具有中国特色的资源节约型和环境友好型城市，成为我国城市建设面临的重大问题。解决这项课题的关键在于灵活运用各种的城市规划理论，先进适用的科学技术来进行城市的规划、建设和运营，其中的一个重要方面是应该和必须充分开发利用地下空间。西方国家 19 世纪中叶开始大规模开发利用地下空间。2
7、0 世纪 70 年代，国际地下空间研究日趋活跃，多次召开国际地下空间研讨会，并通过了地下空间资源为人类造福的建议书 、 东京宣言等开发利用地下空间的决议和文件。1982 年联合国正式将地下空间列为“潜在而丰富的自然资源 ”。据统计，发达国家的地下空间利用率已达40%—60%。60、70 年代以来，日本东京、名古屋，美国的费城，加拿大的蒙特利尔、多伦多，法国的巴黎，德国的汉堡、法兰克福、慕尼黑、斯图加特，以及北欧的斯德哥尔摩、奥斯陆、赫尔辛基等地，以地铁修建为龙头，对城市中心区进行了立体化再开发，基本形成了地面、地上和地下协调发展的城市空间。上世纪 60&md
8、ash;70 年代，我国城市现代地下空间开发利用开始起步，主要以人防工程建设、地下工厂和北京、天津的地下铁道为主。近几年来，随着国民经济的发展和城市化进程的加快，城市空间容量不足的矛盾日益加剧，上海、北京、南京、杭州、广州、深圳等城市开始了城市地下空间开发利用的研究和以城市交通改造为主的城市再开发，地下空间开发和利用开始进入适度发展阶段。上海、杭州、广州和深圳等城市对地下空间开发利-范文最新推荐-5 / 14用认识较早，研究比较超前，近年来他们大力开发利用地下空间资源，建设了一批大型地下空间开发利用工程。上海“九五”、“十五”时期以交通为重点，大
9、规模开发地下空间资源，先后完成地铁 1, 2 号线、明珠线的建设和 8 条跨黄浦江隧道，正在规划建设 11 条地铁线和 10 条轻轨线。投资建设了人民广场、静安寺、徐家汇、五角场等地区的下沉式地下广场和商业街等一批具有代表性的地下空间工程。目前上海已进入地下空间高速发展期，地下空间规模已超过 1600 万平方米，占该市中心层 600 平方公里面积的 2. 7%。其中民防工程 650 万平方米，地铁、隧道等地下交通设施建筑面积 890 万平方米。上海“十一五”期间着力建设“东西南北中”八大骨干工程， 2010 年将建成 311.6 公里的地铁基本网
10、络，负担接近 50%的公交客流量。 实践证明，地下空间的合理开发利用对于城市经济社会发展起着巨大的推动作用：一是能缓解土地供需矛盾。地下空间的开发利用减小了城市的用地面积，把城市平面外向扩展变成城市立体发展，实现了土地多重使用。二是优化了城市环境。地下空间开发利用能减小对城市周围环境的破坏且为城市提供更多的绿化空间，有效地改善生存环境。三是改善城市交通状况。开发地下空间能够有效地疏散人流和车流，缓和地面交通，使城市地面交通要道不致堵塞，地下车库能够有效改善路面状况、加快车流速度。四是丰富了城市生活层次，创造城市商业活力。地铁等交通沿线物业的发展，能形成新的商机。五是能促进人防和防灾、避灾工作。
11、开发利用地下空间能充分挖掘各类地下建(构)物及地下空间的防护潜能，将战争防御与提高和平时期城市抵御自然灾害的综合防灾抗毁能力相结合。随着我国城市建设的快速发展，地下结构工程愈来愈多，例如特大型桥梁基础、地下铁道、地下车库、地下商场以及高层建筑的多层地下室等的日益增多，因而开发和利用地下空间的要求日显重要，各类基坑工程建设在规模和数量上都得到了迅猛发展。为了满足地下空间开发利用以及高层建筑抗震和抗风等结构-范文最新推荐-7 / 14要求，基坑的开挖深度从数米增大到数十米。同时各种公路隧道、铁路隧道、地铁隧道，地下商场等地下空间结构也在不断的增多，其深度和广度都逐渐的增加。与此同时，地下空间结构的
12、工程事故频繁发生，造成了重大的人员伤亡和财产损失，地下空间的安全问题引起了人们的密切关注。如深基坑开挖工程往往处于建筑密集区域，基坑开挖引起的土体变形对周围建筑物和地下管线等工程设施造成不同程度的损伤，降雨、地面堆载、地下管线渗漏和工程施工等因素对基坑工程的稳定性造成不同程度的影响等。如，施工或设计不合理，监测信息的反馈滞后于施工的进度，也是造成地下空间结构的破坏。源于不同的原因地下空间结构的工程事故时有发生1。 由于光纤光栅监测的灵敏性和数据的连续性，注定了其在监测领域有着不可比拟的优势4 5 6。相比于传统的监测手段，光纤测得的数据连续准确，能够更加精准的分析构件的受力情况7 8。现在光纤
13、监测已进入了飞速发展的阶段，国内众多的研究所以及高校的研究人员对此项技术进行了深入的研究，并且已经取得了长足的进步9。但是对光纤监测所得的海量数据进行处理并得到我们需要的位移量是一个相当麻烦的问题，若是利用传统的人工监测，手动处理数据不但费时费力，而且监测的时效性也得不到保证。随着科学的进步，计算机软件技术和相关监测设备的不断发展，数据的自动化处理与加工取得了突破性的进展。1.2 研究内容光纤光栅沉降管技术是一种新兴技术，近年来都取得了一定的进展和应用，基本能够满足工程各项需求。然而此项技术的沉降管挠度计算依然是个难题，是值得我们深入研究的方向。研究这个挠度计算算法就是要对具体工程进行具体的建
14、模和调试，实现自动化处理数据得到挠度曲线。-范文最新推荐-9 / 14应用 MATLAB 软件编程可以实现工程应变数据的读取和处理，而“超长光纤光栅沉降管挠度技术算法研究” 就是在此基础上，将我们现阶段能够得到的光栅的变形量，通过 MATLAB 编程自动转换为整个沉降管挠度数据并显示其挠度曲线，实现结构沉降的实时监测。本文所要讲述的就是在理论已经比较成熟，针对课题的详细情况而进行的实验。通过对比手动采集处理的数据与 MATLAB 程序处理得到数据，分析误差原因不断改进版本，直至结果相差无几，进而应用到工程当中去，进行健康监测。 图 2.1.1 光纤光栅的定位封装图 2.1.2 光纤光栅传感器串联熔接图 2.1.3 首尾做成标准 FC/APC 接口对做好的分布式沉降管的光栅进行标定如图2.1.4，写上相应的标签，并对沉降管进行编号，以备安装时对照。图 2.1.4 沉降管的标签对已经做好的分布式沉降管进行保护，在沉降管的外面裹上一层保护层，以免在运输或是安装过程中
