光纤布拉格光栅用于黏质土中静压沉桩贯入特性的测量研究

作     者：王永洪 张明义 马加骁 白晓宇 杨苏春 Wang Yonghong;Zhang Mingyi;Ma Jiaxiao;Bai Xiaoyu;Yang Suchun

作者机构：青岛理工大学土木工程学院山东青岛266033 山东省高等学校蓝色经济区工程建设与安全协同创新中心山东青岛266033 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2020年第40卷第7期

页      面：28-37页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 070207[理学-光学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 07[理学] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(41502304,41772318,51778312) 山东省重点研发计划(2017GSF20107) 山东省自然科学基金(ZR2016EEP06) 

主　　题：光纤光学 光纤传感 光纤布拉格光栅 静压沉桩 贯入特性 

摘      要：为深入研究光纤光栅(FBG)传感技术在静压沉桩贯入特性测试中的适用性,采用大比例模型实验系统进行静压沉桩贯入实验。数据测试采用光纤光栅应变传感器,同时采用轮辐式压力传感器和光纤光栅压力传感器作对比。通过在桩端和桩顶安装全截面动态轮辐压力传感器和光纤光栅压力传感器,对比分析基于两种传感技术的静压沉桩贯入过程差异。同时基于FBG传感技术采集桩身应变数据,研究静压沉桩贯入过程的桩身侧摩阻力、桩身轴力和桩身单位侧摩阻力等贯入特性。研究结果表明:FBG传感技术对静压沉桩的贯入测试性能优越,能够准确体现静压沉桩的贯入特性,清晰反映随沉桩深度增加的静压沉桩过程,同时由静压沉桩过程分析发现,桩顶压桩力、桩端阻力、桩身轴力和桩身单位侧摩阻力具有稳态贯入的特点,这对静压沉桩的模型实验与工程设计具有较大的参考价值。