分布埋入式光纤与隧道衬砌耦合性能试验及应用
Experimental study and engineering application of coupling performance between distributed embedded optical fiber and tunnel lining作者机构：中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083 新疆工程学院矿业工程与地质学院新疆乌鲁木齐830091 国电联合动力技术有限公司北京100039 中铁十八局集团轨道交通工程有限公司天津300350
出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)
年 卷 期：2020年第41卷第2期
页 面：714-726页
核心收录：
学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）]
基 金：中央在京高校重大成果转化项目(No.ZDZH20141141301) 国家自然科学基金委员会与神华集团有限责任公司联合资助重点项目(No.U1261212)
摘 要：为探究埋入式光纤与隧道衬砌的耦合性能,分别从理论与试验两个方面进行研究,并在实际工程中进行了验证。构建了光纤、中间体和基体结构力学分析模型,进行光纤应变传递机制理论分析,计算了光纤应变传递效率;使用钢筋混凝土梁模拟隧道衬砌,进行了2组不同加载速率的试验。其中,在同一根梁内(同一工况)设计6种光纤的布设方式,以位移控制的方式在梁跨中部位进行单点多级加载,使用BOFDA(布里渊散射光频域分析)技术分别对6条光纤进行监测。试验结果表明:6条光纤均可以有效监测梁从开始加载至钢筋开始屈服阶段,光纤与梁耦合性最好;钢筋开始屈服直至梁破坏阶段,光纤应变不再增加甚至减小或呈现出光纤断裂的状态,此过程光纤与梁耦合性较差;除开槽埋入式光纤的有效监测应变差为3000×10-6外,其余布设方式光纤有效监测应变差为2000×10-6;光纤在长距离(146 mm)埋入式布设情况下可认为其应变传递效率接近100%,2组不同试验结果呈现相似规律。在北京市新机场线地铁暗挖隧道CRD工法区间进行了工程应用研究,监测结果表明分布埋入式光纤布设工艺是可行的,可为分布式光纤技术在地下工程结构监测中的应用提供有价值的参考。
维普期刊数据库
同方期刊数据库