光纤光栅在动载作用下路基变形监测中的应用

发布时间：2018-01-05 16:37

  本文关键词：光纤光栅在动载作用下路基变形监测中的应用　出处：《地下空间与工程学报》2014年S2期 　论文类型：期刊论文

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【摘要】：提出了一套运用光纤光栅传感技术的测试系统和方法,用于监测动荷载作用下路基的变形。将光纤光栅借助于监测管载体直接埋置路基中,通过光栅采集和解调设备,实现了动荷载作用下路基变形的长期监测。论述了FBG光纤传感技术用于路基变形监测的基本原理,说明了监测管的基本构造,阐述了通过波长变化计算路基变形的原理。介绍了试验中光纤光栅的封装方式、光栅的布设方法以及检测管固定端的结构形式。通过对秋冻期、冰冻期和春融期动荷载作用下路基变形的监测,表明春融期路基抵抗动荷载引起的变形能力明显减弱,动荷载对春融期的路基破坏作用巨大。
[Abstract]:A set of measurement system and method based on fiber Bragg grating (FBG) sensing technology is proposed to monitor the deformation of roadbed under dynamic load. The FBG is directly embedded in the roadbed by means of monitoring pipe carrier. The long-term monitoring of roadbed deformation under dynamic load is realized by grating acquisition and demodulation equipment. The basic principle of FBG fiber optic sensing technology used in subgrade deformation monitoring is discussed, and the basic structure of monitoring pipe is explained. The principle of calculating roadbed deformation by wavelength change is described. The encapsulation mode of fiber grating, the method of grating layout and the structure of fixed end of the detecting tube are introduced. The monitoring of subgrade deformation under the action of dynamic load during freezing period and spring melting period shows that the ability of subgrade resistance to dynamic load is obviously weakened during spring melting period, and the dynamic load has a great effect on subgrade failure during spring melting period.
【作者单位】： 哈尔滨理工大学建筑工程学院;中国地震局工程力学研究所;哈尔滨理工大学测通学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51378164,51278472)
【分类号】：U416.1
【正文快照】： 1引言近年来,我国公路里程的迅猛增长,服务水平的不断攀升,促进了国民经济和社会的发展。然而随着交通量的逐年增长和轴重的不断增加,很多公路发生不同程度的早期破坏。引起公路早期坏损原因有很多,而路基在外荷载作用下产生的不均匀变形是公路发生早期破损的重要原因之一。尤

【参考文献】

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【共引文献】

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4 朱正伟;边坡监测的复合光纤装置法研究及其应用[D];重庆大学;2011年

5 姜屏;基于位移实时监测的季节冰冻区土质边坡稳定性分析方法研究[D];吉林大学;2012年

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5 刘德军;盐岩地下储气库注采气压变化的三维地质力学模型试验与数值计算分析研究[D];山东大学;2010年

6 曹茜;横向传感的光子晶体光纤结构优化分析与设计[D];北京交通大学;2012年

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8 徐汉锋;光纤光栅传感技术在桥梁试桩中的应用[D];中国计量学院;2012年

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10 严传鹏;基于图像处理的边坡位移检测方法研究[D];重庆交通大学;2012年

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6 郁寿松,石兆吉,谢君斐,丰万玲;上海地铁隧道振陷的计算分析[J];地震工程与工程振动;1986年01期

7 单景松;黄晓明;廖公云;;移动荷载下路面结构应力响应分析[J];公路交通科技;2007年01期

8 陈剑;苏跃宏;;交通荷载作用下公路路基动力特性的数值模拟研究[J];公路交通科技;2011年05期

9 周智,武湛君,赵雪峰,欧进萍;混凝土结构的光纤光栅智能监测技术[J];功能材料;2003年03期

10 刘丽辉,赵启大,张昊,赵路明,闫宇,董孝义;光纤光栅传感器的解调技术进展[J];激光与光电子学进展;2004年07期

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4 褚佩华;;光纤光栅火灾自动探测系统应用于石化企业[J];电气时代;2006年07期

5 贾明;张春熹;欧攀;;光纤光栅预拉力调节方法与温度补偿分析[J];航空精密制造技术;2008年04期

6 裴丽;李卓轩;高嵩;宁提纲;Reinhard Caspary;;可见光波段光纤光栅耦合器研究[J];中国科技论文在线;2010年01期

7 吴霞;冉洋;刘伟平;熊松松;;基于二次曝光切趾技术的光纤光栅边模抑制性能研究[J];仪表技术与传感器;2010年05期

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10 张廷玉;;光纤光栅技术在工程变形监测中的应用[J];测绘与空间地理信息;2013年06期

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3 黄锐;蔡海文;方祖捷;陈高庭;;调节光纤光栅参数的一种新方法[A];全国第十次光纤通信暨第十一届集成光学学术会议（OFCIO’2001）论文集[C];2001年

4 周文;陈抗生;章献民;叶险峰;;光纤光栅的研究与发展[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展（下册）[C];1999年

5 章献民;陈抗生;;光纤光栅在微波毫米波光子学中的应用[A];2001年全国微波毫米波会议论文集[C];2001年

6 文庆珍;黄俊斌;赵培仲;;封装聚合物对光纤光栅压力传感增敏的影响[A];2004年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集[C];2004年

7 刘全;吴建宏;陈刚;方玲玲;;用于制作光纤光栅相位掩模的衍射特性分析[A];全国第十二次光纤通信暨第十三届集成光学学术会议论文集[C];2005年

8 郑伟;卓仲畅;苏雪梅;于永森;张玉书;;利用取样光纤光栅实现应变和温度同时测量[A];全国第十二次光纤通信暨第十三届集成光学学术会议论文集[C];2005年

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4 何杏芳;光纤光栅在非均匀温度场中光谱特性的研究[D];燕山大学;2009年

5 李捷;长短双周期光纤光栅的研究[D];武汉理工大学;2005年

6 相艳荣;光纤光栅的理论和制作工艺的研究[D];哈尔滨工程大学;2005年

7 赵阳;80μm直径光纤光栅的制作及其特性研究[D];武汉理工大学;2006年

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9 张居梅;基于网络子结构互联理论的光纤光栅特性分析方法[D];中国人民解放军信息工程大学;2003年

10 俞钢;新型剪刀式光纤光栅封装和低温传感装置的研究[D];浙江大学;2004年

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