基于BOTDA的土工格栅加筋边坡监测技术研究

发布时间：2020-07-25 10:09

【摘要】：分布式光纤传感监测方法能克服传统点式传感监测的缺点,是一种能实现连续性监测的新型监测工具。在结构或土体内部埋设光纤,利用光纤对温度和应变敏感的特性,可根据布里渊散射光频率变化确定任意一点处相应物理量的变化,实现分布式连续测量。因此研究有效、可靠的实时监测方法十分必要。本文基于布里渊光时域分析,提出了一种新型的分布式光纤—土工格栅传感器,利用土工格栅与土体、光纤之间较好的相容性,将光纤植入土工格栅,用于监测土体内部的应变情况。并通过ABAQUS模拟研究了分布式光纤—土工格栅传感器中光纤的不同黏贴方式与黏贴剂厚度对应变传递系数的影响。使用有限元软件建立不加筋与加筋边坡模型,分析了边坡水平应变与稳定系数之间的关系;采用自制分布式光纤—土工格栅传感器监测边坡模型的稳定性,并与有限元软件模拟结果进行对比分析,得到了以下结论:(1)本文基于布里渊光时域散射提出的分布式光纤—土工格栅传感器,是一种新型的可用于监测土体内部的应变情况的监测手段。不同的光纤黏贴方式与黏贴剂的厚度会对光纤应变传递效率造成影响。(2)建立不加筋边坡与土工格栅加筋边坡的模型,分别从安全系数、潜在滑裂面与边坡水平应变情况验证土工格栅在边坡护坡中的加筋作用。(3)建立边坡水平应变与安全稳定系数之间的联系,提出一种可行的评价边坡稳定性的方法。(4)对比模型试验与有限元计算结果,试验得到的应变基本低于有限元计算结果,尤其在应变峰值处较为显著,这会对边坡应变特征值的取值造成一定影响。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU43

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本文编号：2769689