分布式传感光纤技术在桩基工程中的应用

分布式光纤传感技术以其连续监测、线路简单、传输距离长、精度高以及抗干扰能力强等优点,在边坡、基坑、桩基工程等领域得到了广泛的应用。以某桥梁桩基工程为依托,采用分布式光纤对桩基在施工过程中的应力和变形进行了监测,并将其与传统点测试监测结果进行比较。结果表明分布式光纤传感技术在桩基监测中具有较高的准确性,与传统手段的监测结果具有很好的一致性。     

悬浇施工箱梁底板裂缝成因及处治

针对某单箱双室大跨混凝土连续刚构桥悬浇施工过程中底板出现的纵向裂缝病害,预埋传感器测量箱梁养护期间的温度和应力,并建立箱梁施工仿真实体有限元模型,计算各个荷载工况下的应力分布,研究底板纵向裂缝成因及处治对策。结果表明:箱梁现浇混凝土水化热引起的温度效应是底板裂缝产生的主要原因,并通过增加底板区域的横向配筋及改进底板养护方案等处治措施,在后续施工过程中节段的底板区域均未发现明显的纵向开裂,针对裂缝成因采取的处治方案效果良好。     

一种新型准分布式光纤应变传感器的研究

基于光纤弯曲损耗理论，利用瑞利后向散射原理，同光时域反射计组成准分布式光纤传感测试系统，实现一定精度上的应变测量。重点对光纤传感测试系统的传感元进行理论分析与试验研究，并证明了此种传感器具有优良的传感特性。     

环境温度作用下地下主体结构水化热分析

为研究水化热-环境温度耦合作用下地下主体结构的温度场分布规律,以公常路中山大学深圳校区段下穿改造工程为背景,采用FEA有限元软件对该底板进行混凝土水化热模拟,并与自动化监测获得不同施工环境温度下主体结构底板混凝土的内外温度进行对比分析.研究结果表明:选择合适的环境温度下施工,可以有效控制大体积混凝土水化热温差.在施工环...     

基于光纤传感技术及数值模拟的钢桥环氧沥青路面的断裂行为

用分布式光纤传感技术来研究环氧沥青混合料的断裂行为。通过布里渊光时域反射仪对组合梁结构进行荷载试验,来观察应变的分布变化与裂纹的扩展。此外,为了分析环氧沥青的力学特性,建立了复合梁结构的有限元模型。实验结果表明,随着荷载的增加,裂纹扩展不稳定,且较大的荷载会产生较深的裂纹。另外,计算结果表明,裂纹尖端的力学响应随着裂纹扩展的变化而变化,而裂纹损伤最严重的区域是位于复合梁两侧。     

光纤传感技术在黄土边坡变形监测中的应用研究

黄土边坡的稳定性是土木工程行业关注的热点问题,边坡的变形监测手段也在不断发展。随着光纤传感技术的发展,分布式光纤传感技术以其连续监测、线路简单、传输距离长、精度高以及抗干扰能力强等优点,逐渐在边坡工程中得到应用。采用分布式光纤对某黄土高边坡的变形进行监测,探讨其在边坡变形监测中的适用性。     

陶瓷隔热无水冷发动机燃烧室部件传热有限元分析

利用实测示功图为边界条件，用有限元法计算了隔热无水冷和无隔热水冷发动机燃烧室主要部件－气缸套、活塞和缸盖底板的温度场和热流，并对所采用的隔热方案的隔热效果进行了评价。     

智能钢绞线的温度传感特性试验研究

针对光纤光栅的温度对应变交叉敏感的影响问题,设计及加工了智能预应力钢绞线的水浴循环装置,对无应力状态的钢绞线进行水浴循环试验,研究智能预应力钢绞线的温度补偿模型;对有应力状态的智能预应力钢绞线进行水浴循环试验,基于得到温度补偿模型修正光纤传感器的波长测试结果,并与振弦式压力传感器测试结果进行对比分析,验证了智能预应力钢绞线的温度补偿模型的有效性。研究结果表明:光纤光栅智能钢绞线温度传感系数为0.022 6 nm/℃约为裸光纤的2.3倍,得出光纤波长变化量与温度变化的关系表达式及光纤波长变化量与张拉力变化的关系表达式;温度修正后的智能预应力钢绞线测试结果与振弦式压力传感器测试结果一致,相关系数达到0.97。     

玄武岩纤维筋水泥混凝土路面光纤观测分析

结合理论研究成果,通过在纵向设置分布式光纤传感器,分析由于温度变化引起的纵筋内部应力变化情况;同时通过加载试验,了解玄武岩纤维连续配筋水泥混凝土路面在荷载作用下内部应力的变化情况,与理论计算结果进行比较,并修正理论分析模型,使得理论分析与实际受力相吻合。     

变截面连续箱梁铁路桥的剪力滞效应分析

利用有限元分析软件ANSYS对列车和桥梁组成的系统进行模拟,建立变截面连续箱桥模型,研究了列车荷载作用下该梁桥的剪力滞效应.结果表明:在列车静荷载作用下,桥梁截面顶板和底板,均在与腹板交接处出现了截面最大应力,是正剪力滞效应,但在中跨根部底板出现了负剪力滞效应.在列车动荷载作用下,同一位置剪力滞系数的变化幅度较小;而且无论是顶板还是底板,总有剪力滞系数变化相反的位置出现,即一个区域的剪力滞系数升高,必会引起某一区域的剪力滞系数减小.     

大体积承台水化热效应分析与温控措施

大体积混凝土浇筑过程的水化热反应会对结构产生开裂等一系列不利影响,为了探究大体积混凝土水化热效应的温度场分布,以某高铁三线斜拉桥主墩八边形承台为工程实例,采用MIDAS/Civil对大体积承台浇筑后的温度场进行模拟,与实测结果进行对比分析,并据此制定一系列温控和保温措施.研究结果表明:大体积承台在水化热过程中温度变化遵循先急剧上升后缓慢下降规律,在浇筑后2～3d内达到温度峰值;承台温度的实测值与计算值吻合良好,故采用有限元模型可较好模拟水化热温度场;温度变化过程中的温差会使承台内部产生压应力,外部产生拉应力,当应力超过容许应力后会产生裂缝;采取内部降温、表面保温的温控措施可有效降低承台内部最高温度,降低开裂风险.     

分布式光纤传感技术在大型过江隧道健康监测系统中的应用

分布式光纤传感在传输距离、稳定性和耐久性等方面的具有明显优势,文章结合南京长江隧道工程,基于光纤传感技术提出了大型过江盾构隧道结构健康监测系统架构,并对光纤传感器设计与布置进行了探讨,验证了其优良的传感性能。     

桥梁远程安全监测系统的开发

对桥梁裂缝的监测方法在国内外已有不少研究．最早出现并且目前被广泛采用的是点监测方法。但在实际的混凝土桥梁结构中．由于材料的非均匀性及计算误差等原因,混凝土结构裂缝往往不一定出现在理论预测的关键点。由于点监测方法的局限．采用分布式光纤传感器实现对结构损伤和加载引起的梁挠度进行长距离监测得到广泛关注,但要将分布式光纤技术应用于桥梁结构中,工艺上还不十分成熟,目前实现起来困难还较大。针对现有混凝土桥梁裂缝监测方法中存在的问题,提出了混凝土桥梁裂缝机敏网仿生裂缝监测方法。     

预应力混凝土连续梁日照温度效应研究

结合大跨度预应力混凝土连续梁在施工中线形和应力受日照温度效应影响较大的特点,通过日照温度场测试,得到了箱梁竖向温度梯度的拟合公式,并将拟合公式加载到有限元模型中进行计算,计算的线形与应力变化均与实测值基本一致。研究结果表明:10:00以后标高变化较大,呈现为整体下挠的状态;在下午16:00时,梁体线形下挠值最大,悬臂端部达到12.9mm。在日照温度梯度作用下,梁体顶板应力变化明显,而梁体底板应力变化较小。可为后续施工阶段探究日照温度对梁体线形和应力的影响提供参考。     

高速公路软弱围岩涌水治理技术

介绍贵州汕昆高速公路兴义Ⅱ号隧道涌突水治理过程,对涌突水形成原因进行分析,结合环境保护理念,采用以堵为主、限量排放的原则,对隧道涌突水进行治理并取得良好的治理效果,为其它隧道建设提供经验。     

某岩基上闸首底板温度计算与温控措施

以某坐落在岩基上的闸首底板为例,考虑水化热温升、外界气温、弹性模量、外部约束条件、施工工艺等因素的影响,采用有限元仿真分析方法,计算其温度场及应力场.结果表明坐落在岩基上的闸首底板将产生较大的温度应力.提出了设置横向结构缝与减薄底板厚度两种温控措施,计算结果表明两种措施都是有效的.     

人工神经网络和BOTDR技术在结构物局部变形预测中的应用

介绍了分布式光纤监测系统的检测原理,针对结构物局部点的应变变化建立了4层人工神经网络模型,对结构物的局部变形进行预测,并利用隧道实测数据对预测值进行了验证,取得了比较满意的效果.     

强富水厚层砂卵石深基坑突水三道防线技术研究

长沙地铁1号线省政府车站基坑长464．6m,深20m,宽20．7m．坑址范围分布超过40m深厚层砂卵石,富水性强,基坑内、外水头大,渗透系数大,地下连续墙难以穿越该地层,开挖过程中突水风险高,极易基坑底突涌．提出了多道防线预防基坑突水理念,采用三道防线综合技术（即合理增加地下连续墙深度、袖阀管法加固基坑地层和疏降水技术）,预防基坑突水,加强施工监测．监测结果和工程实践表明：综合方法防基坑突水是有效的,该工程基坑突水综合预防方法对类似工程具有重要参考价值．     

分布式光纤传感技术在裂缝检测中的应用

为了解决土木工程结构中裂缝检测的难题，可以通过在结构中埋入分布式光纤传感器实现．基于分布式光纤传感技术检测裂缝的原理，讨论了光纤的布置方式，并通过模型实验探讨了光衰减与裂缝宽度的关系，获得了相应的经验公式．此外，还探讨了施工中光纤的保护方法及其在结构中的可靠性和长期稳定性。     

光纤传感器在桥梁监控中的应用分析

光纤传感器与传统的电测传感器相比具有精度高,抗干扰能力强,适用范围广等特点,能够完成桥梁结构的应变、裂缝、振动等多种物理量的测量.不但能实现结构物中点的物理量测试,而且能够进行分布式网络测量.探讨了光纤传感器的主要特性和应用特点,提出了合理选择该类传感器的注意事项.