建筑资质挂靠光纤光栅传感技术在桥梁结构健康监测中的应用

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发表时间:2020-07-22 09:46

光纤传感技术是20世纪70年代中期发展起来的一门新技术,它伴随着光纤及光通信技术的发展而逐步形成。光纤传感技术可用于航空航天、电力、医学、土木等领域进行多种参量的测量。它与传统的检测技术(如射线检测法、核子激活法、离子渗透、超声波、检测温度法、谐振频率法)相比具有一系列的优点:如灵敏度高、耐腐蚀、电绝缘、防爆性好、抗电磁干扰、光路可挠曲、易于与计算机连接、便于遥测等,而且结构简单、尺寸小、质量轻、频带宽、可进行温度、应变、压力等多种参数的分布式测量。近年来,光纤传感技术得到了迅速的发展,而光纤光栅传感技术则是光纤传感技术发展的最新阶段。

变形宜线上升,其速率为一常数,资质挂靠系统单元按一固定常数朝着洞室方向迁移;变形以其速率递增而上升,其速率是当前变形值的函数;变形按其速率递增到递减而变化,足后变形趋于稳定,即其速率减小到零,这种憎况在一般工程中较多遇到;变形以其速率递增趋势上升,一种憎况是直至围岩失稳,另一种憎况是采取支护措施后变形速车递减,变形眼从形状曲线,即过程,围岩变形受到自身内部的抑制,发展到一定程度变形开始“饱和”,变形速率为零。

选型进行工程实地调研,参看大量工程图纸,全面了解工程所在地的地形地貌,了解岩石的变形、受力对隧道整体的影响,针对岩石的分级、分类、力学性质进行相关实验,取得第一手资料。参考工程的水文资料,了解隧道的水蕴含、储藏、溶洞等情况。参考当地的气象资料,了解冻土层厚度,温度变化,雨量分布等。根据这些资料的查看和实验室力学实验,如测试岩石抗压强度、岩石蠕变测试等,确定传感器的种类、量程、数量等。

围岩变形全过杜曲线根据上述种曲线类型,结合工程实际中较为普遍的憎况,全断面开挖的围岩变形全过程的位移时间关系曲线综合见图,该曲线可分为个部分:负空间效应段、正空间效应段、阻尼变形段和流变段。空间效应段变形主要是由于岩体开挖后,失去了原有的位移约束,打破了原有的平衡,导致岩体产生向内移动的趋势,并发生一定位移,周围岩体的位移又牵动更深岩体的位移,如此延续下去直到一定深度。同时,变形速率也随着开挖面与测点距离的变化而变化。

断面为测点布置位置,当开挖面到断面时,挂靠处围岩已开始受到轻微扰动,随着施工的进行,断面处围岩所受扰动越大,变形也就随之越大,此过程的位移速率是呈加速趋势的,在实际中,这部分的量测是相当困难的;开挖面通过断面后一段距离内,围岩变形最大,且变形速率仍表现出加速趋势,随着开挖面的进一步推进,开挖岩体距断面愈来愈远,所引起的扰动也就相对变小,变形速率也就呈减速状态,此时变形与开挖空间已无关系,而仅与时间有关,转入阻尼变形和流动变形。岩变形奎特性分析围岩变形特性的主要表述内容是变形速率、变形量和变形的时空效应,而影响围岩变形的因素很多,包括围岩的岩性、初始地应力、施工方法和顺序、隧道的洞径、支护方式等。由于测点所在断面在埋设之前已经产生变位,现场实测的围岩位移数据仅是相对位移,但其仍然是围岩应力重分布过程的综合反映。


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