桩周环境对DTS热法桩身完整性检测的影响研究
发布时间：2022-01-16 07:17
近几年来,国内外对桩基检测的研究热点就是如何利用桩身温度来反映桩身的完整性。本文在现有的基础上,建立考虑桩周介质物性参数的桩体热传导模型,运用分布式光纤温度传感技术（DTS）,通过对预先植入在模型桩内的光纤加热,考虑桩周介质,考虑桩土界面及光纤结构特征,研究桩体热传导规律,完善DTS检测基桩完整性的基本理论,主要研究成果如下:（1）通过理论分析得出桩内光纤理论温度分布曲线,并发现光纤结构特征与桩周环境边界条件不同在一定程度上影响了灌注桩内温度场的分布以及加热光纤的温升曲线。（2）通过模型试验研究并考虑桩土界面及光纤传感器的结构特征,结果表明:不同桩周环境边界条件对桩体内温度分布特征影响显见,光纤金属铠保护层结构将造成加热光纤的热量损耗,加热功率越大,热量损耗越大。（3）通过对桩周覆土试验研究并考虑桩周岩土介质,结果表明:土体温度变化较大时,对桩内热传导影响较大;在试验和理论对比下,发现在模型桩周土体被压实后,增大了土体导热系数且增进了桩土界面的进一步接触,从而加速了桩体热扩散,使得桩内光纤温升均出现下降趋势。（4）模型桩周覆土完整后并考虑桩内不同加热部位和不同热源,发现在相同介质中,以...
【文章来源】：湖北工业大学湖北省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图2.1分布式光纤测温仪此种机型的分布式光纤测温仪的测量距离最多可达25km，温度分辨率可达
湖北工业大学硕士学位论文90.05K，取样间隔为1m。其主要组成包括激光组件，光纤波分复用器，光电接受、放大组件，信号处理系统，光纤和光纤绕组温度传感器等[69]。（二）温度传感器配合SentinelDTS系统，试验选择的温度传感器为50/125多模光纤温度传感器用于传输数据。如图2.2所示，此种光纤结构分别由纤芯、包层、一次涂层三部分构成。图2.2传感光纤结构示意图图2.3纤芯结构的折射率变化图如图2.2所示，试验中采用的50/125多模光纤为从国外进口的金属铠装光纤，这种光纤具有的不锈钢金属铠包层为可有效地防止外界物质对纤芯造成损害。一次涂层为黄色塑料保护层。（三）加热系统试验采用TDGC2-5KVA的调压仪对金属铠光纤进行加热，该仪器输入交流电，输入电压为220V，工作量程为15A×250V，输出电压为0~250V，频率50Hz。如图2.4所示TDGC2-5KVA型接触调压器，能广泛使用于各种科学实验等场所，可以精确实现一定幅度的调压控制等目的。其使用环境必须严格加以控制，使用时应避免接触严重影响调压器绝缘的各种因素，（如：灰尘、尘垢、化学沉积等物质），还应避免接触具有爆炸性和侵蚀性的物质[70]。
湖北工业大学硕士学位论文90.05K，取样间隔为1m。其主要组成包括激光组件，光纤波分复用器，光电接受、放大组件，信号处理系统，光纤和光纤绕组温度传感器等[69]。（二）温度传感器配合SentinelDTS系统，试验选择的温度传感器为50/125多模光纤温度传感器用于传输数据。如图2.2所示，此种光纤结构分别由纤芯、包层、一次涂层三部分构成。图2.2传感光纤结构示意图图2.3纤芯结构的折射率变化图如图2.2所示，试验中采用的50/125多模光纤为从国外进口的金属铠装光纤，这种光纤具有的不锈钢金属铠包层为可有效地防止外界物质对纤芯造成损害。一次涂层为黄色塑料保护层。（三）加热系统试验采用TDGC2-5KVA的调压仪对金属铠光纤进行加热，该仪器输入交流电，输入电压为220V，工作量程为15A×250V，输出电压为0~250V，频率50Hz。如图2.4所示TDGC2-5KVA型接触调压器，能广泛使用于各种科学实验等场所，可以精确实现一定幅度的调压控制等目的。其使用环境必须严格加以控制，使用时应避免接触严重影响调压器绝缘的各种因素，（如：灰尘、尘垢、化学沉积等物质），还应避免接触具有爆炸性和侵蚀性的物质[70]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于光纤检测技术的夹泥灌注桩模型试验[J]. 雷文凯,肖衡林,张金团,刘永莉,范萌. 岩土力学. 2018(03)
[2]基于光纤传感技术的桩基检测应用研究[J]. 邓友生,王露,彭凯,周友. 公路. 2017(07)
[3]基于DTS的灌注桩完整性检测方法研究[J]. 刘永莉,肖衡林,胡其志,马强,李丽华. 长江科学院院报. 2017(06)
[4]光纤测温技术用于夹泥灌注桩完整性检测的试验研究[J]. 肖衡林,雷文凯,张金团,刘永莉,李纲林,范萌. 岩石力学与工程学报. 2016(08)
[5]桩基倾斜度对低应变反射波法割桩损伤的影响[J]. 李瑜,陈灿明,黄卫兰,王曦鹏. 水利水运工程学报. 2015(06)
[6]钻芯法测钻孔灌注桩[J]. 崔树峰. 交通世界（建养.机械）. 2013(10)
[7]基于LS-DYNA的变截面桩低应变动测技术分析[J]. 韩永利. 工程质量. 2013(S2)
[8]基于分布式光纤传感技术的流速测量方法研究[J]. 肖衡林,张晋锋,何俊. 岩土力学. 2009(11)
[9]基于分布式光纤传感技术的岩土体导热系数测定方法[J]. 肖衡林,蔡德所,何俊. 岩石力学与工程学报. 2009(04)
[10]基于DTS的百色RCC大坝温度场实时仿真技术研究[J]. 蔡德所,鲍华,蔡元奇. 广西大学学报(自然科学版). 2008(03)
硕士论文
[1]基于分布式光纤测温技术检测灌注桩完整性试验研究[D]. 饶兰.湖北工业大学 2017
[2]分布式光纤传感测温技术的灌注桩质量缺陷检测试验研究[D]. 徐超凡.湖北工业大学 2016
[3]变频技术在桩基低应变检测中的应用研究[D]. 谷学倩.大连海事大学 2012
[4]缺陷桩的低应变动力响应及量化分析[D]. 于德国.东北大学 2009
[5]灌注桩声波透射法检测[D]. 林仁德.重庆大学 2007
[6]低应变动测技术确定施工桩长的试验技术研究[D]. 龚昕.南昌大学 2007
[7]高应变实测曲线拟合法及其桩土参数的分析与研究[D]. 黄建辉.广东工业大学 2007
[8]突变理论在单桩竖向承载力确定中的应用[D]. 崔树琴.新疆农业大学 2006
[9]基桩反射波法测试技术的应用研究[D]. 张明启.天津大学 2006
[10]超声波在混凝土桩基础无损检测中的应用研究[D]. 陈国栋.武汉理工大学 2005
本文编号：3592191
【文章来源】：湖北工业大学湖北省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图2.1分布式光纤测温仪此种机型的分布式光纤测温仪的测量距离最多可达25km，温度分辨率可达
湖北工业大学硕士学位论文90.05K，取样间隔为1m。其主要组成包括激光组件，光纤波分复用器，光电接受、放大组件，信号处理系统，光纤和光纤绕组温度传感器等[69]。（二）温度传感器配合SentinelDTS系统，试验选择的温度传感器为50/125多模光纤温度传感器用于传输数据。如图2.2所示，此种光纤结构分别由纤芯、包层、一次涂层三部分构成。图2.2传感光纤结构示意图图2.3纤芯结构的折射率变化图如图2.2所示，试验中采用的50/125多模光纤为从国外进口的金属铠装光纤，这种光纤具有的不锈钢金属铠包层为可有效地防止外界物质对纤芯造成损害。一次涂层为黄色塑料保护层。（三）加热系统试验采用TDGC2-5KVA的调压仪对金属铠光纤进行加热，该仪器输入交流电，输入电压为220V，工作量程为15A×250V，输出电压为0~250V，频率50Hz。如图2.4所示TDGC2-5KVA型接触调压器，能广泛使用于各种科学实验等场所，可以精确实现一定幅度的调压控制等目的。其使用环境必须严格加以控制，使用时应避免接触严重影响调压器绝缘的各种因素，（如：灰尘、尘垢、化学沉积等物质），还应避免接触具有爆炸性和侵蚀性的物质[70]。
湖北工业大学硕士学位论文90.05K，取样间隔为1m。其主要组成包括激光组件，光纤波分复用器，光电接受、放大组件，信号处理系统，光纤和光纤绕组温度传感器等[69]。（二）温度传感器配合SentinelDTS系统，试验选择的温度传感器为50/125多模光纤温度传感器用于传输数据。如图2.2所示，此种光纤结构分别由纤芯、包层、一次涂层三部分构成。图2.2传感光纤结构示意图图2.3纤芯结构的折射率变化图如图2.2所示，试验中采用的50/125多模光纤为从国外进口的金属铠装光纤，这种光纤具有的不锈钢金属铠包层为可有效地防止外界物质对纤芯造成损害。一次涂层为黄色塑料保护层。（三）加热系统试验采用TDGC2-5KVA的调压仪对金属铠光纤进行加热，该仪器输入交流电，输入电压为220V，工作量程为15A×250V，输出电压为0~250V，频率50Hz。如图2.4所示TDGC2-5KVA型接触调压器，能广泛使用于各种科学实验等场所，可以精确实现一定幅度的调压控制等目的。其使用环境必须严格加以控制，使用时应避免接触严重影响调压器绝缘的各种因素，（如：灰尘、尘垢、化学沉积等物质），还应避免接触具有爆炸性和侵蚀性的物质[70]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于光纤检测技术的夹泥灌注桩模型试验[J]. 雷文凯,肖衡林,张金团,刘永莉,范萌. 岩土力学. 2018(03)
[2]基于光纤传感技术的桩基检测应用研究[J]. 邓友生,王露,彭凯,周友. 公路. 2017(07)
[3]基于DTS的灌注桩完整性检测方法研究[J]. 刘永莉,肖衡林,胡其志,马强,李丽华. 长江科学院院报. 2017(06)
[4]光纤测温技术用于夹泥灌注桩完整性检测的试验研究[J]. 肖衡林,雷文凯,张金团,刘永莉,李纲林,范萌. 岩石力学与工程学报. 2016(08)
[5]桩基倾斜度对低应变反射波法割桩损伤的影响[J]. 李瑜,陈灿明,黄卫兰,王曦鹏. 水利水运工程学报. 2015(06)
[6]钻芯法测钻孔灌注桩[J]. 崔树峰. 交通世界（建养.机械）. 2013(10)
[7]基于LS-DYNA的变截面桩低应变动测技术分析[J]. 韩永利. 工程质量. 2013(S2)
[8]基于分布式光纤传感技术的流速测量方法研究[J]. 肖衡林,张晋锋,何俊. 岩土力学. 2009(11)
[9]基于分布式光纤传感技术的岩土体导热系数测定方法[J]. 肖衡林,蔡德所,何俊. 岩石力学与工程学报. 2009(04)
[10]基于DTS的百色RCC大坝温度场实时仿真技术研究[J]. 蔡德所,鲍华,蔡元奇. 广西大学学报(自然科学版). 2008(03)
硕士论文
[1]基于分布式光纤测温技术检测灌注桩完整性试验研究[D]. 饶兰.湖北工业大学 2017
[2]分布式光纤传感测温技术的灌注桩质量缺陷检测试验研究[D]. 徐超凡.湖北工业大学 2016
[3]变频技术在桩基低应变检测中的应用研究[D]. 谷学倩.大连海事大学 2012
[4]缺陷桩的低应变动力响应及量化分析[D]. 于德国.东北大学 2009
[5]灌注桩声波透射法检测[D]. 林仁德.重庆大学 2007
[6]低应变动测技术确定施工桩长的试验技术研究[D]. 龚昕.南昌大学 2007
[7]高应变实测曲线拟合法及其桩土参数的分析与研究[D]. 黄建辉.广东工业大学 2007
[8]突变理论在单桩竖向承载力确定中的应用[D]. 崔树琴.新疆农业大学 2006
[9]基桩反射波法测试技术的应用研究[D]. 张明启.天津大学 2006
[10]超声波在混凝土桩基础无损检测中的应用研究[D]. 陈国栋.武汉理工大学 2005
本文编号：3592191
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