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基于光频域反射技术的破碎带盾构隧道管片监测研究
被引量:
6
1
作者
洪成雨
周子平
+2 位作者
陈伟斌
付艳斌
沈翔
《隧道建设(中英文)》
CSCD
北大核心
2022年第10期1729-1737,共9页
为探究盾构施工过程中不同地质条件与注浆作用对盾构隧道管片变形的影响规律,依托地质条件复杂的珠江三角洲某盾构隧道工程,采用在空间分辨率及传感精度方面具有显著优势的光频域反射(OFDR)分布式光纤传感技术,进行不同空间位置与不同...
为探究盾构施工过程中不同地质条件与注浆作用对盾构隧道管片变形的影响规律,依托地质条件复杂的珠江三角洲某盾构隧道工程,采用在空间分辨率及传感精度方面具有显著优势的光频域反射(OFDR)分布式光纤传感技术,进行不同空间位置与不同地质条件下隧道管片的监测研究。其中,监测环选取位于破碎带外的1 529环、1 538环及破碎带内的1 551环,传感光纤沿隧道管片钢筋笼纵筋布设。研究表明:1)注浆对隧道管片的变形影响十分显著,同步注浆后管片发生的变形是二次注浆后管片变形的3倍。2)不同地质条件下管片变形差异性明显,破碎带内管片相对于破碎带外管片的变形较大且不稳定;当隧道管片进入到完整的岩层内部,管片变形相对稳定。3)破碎带内的管片变形是破碎带外的管片变形的2.6倍。
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关键词
注浆
盾构隧道管片
变形
光频域反射技术
管片监测
破碎带
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职称材料
光频域分析光纤压力传感技术研究
被引量:
5
2
作者
洪成雨
黄金生
+2 位作者
陈伟斌
李家聪
杨国强
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期738-744,共7页
本研究结合增材制造制备OFDR(Optical Frequency Domain Reflectometry)分布式压力传感器,考虑填充密度对打印模型应变变化的影响并对OFDR分布式压力传感器进行室内标定试验。结果表明:(1)在打印过程中,模型同一密度不同位置点的内部温...
本研究结合增材制造制备OFDR(Optical Frequency Domain Reflectometry)分布式压力传感器,考虑填充密度对打印模型应变变化的影响并对OFDR分布式压力传感器进行室内标定试验。结果表明:(1)在打印过程中,模型同一密度不同位置点的内部温度变化量趋于一致。(2)随着模型填充密度的增加,压力传感器的灵敏度呈减小趋势。当填充密度分别为20%、40%、60%、80%、100%时,对应的传感器量程分别为4.00 MPa、8.80 MPa、11.88 MPa、7.92 MPa、3.828 MPa,传感器的灵敏度依次为0.269με/kPa、0.203με/kPa、0.165με/kPa、0.149με/kPa、0.101με/kPa。(3)压力传感器的应变变化量与加载的应力变化具有良好的线性关系,聚乳酸脂打印耗材的弹性恢复能力表现良好。因此,将光频域分布式光纤嵌入到增材制造的模型内部制作而成的压力传感器,不但克服了一些传统的传感器易受电磁干扰、传感参数调节不灵活、制作流程复杂等缺点,而且缩短了传感器的研发和生产周期,降低生产成本。
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关键词
光频域反射技术
增材制造
压力传感器
聚乳酸脂
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职称材料
基于大规模光栅阵列光纤的分布式传感技术及应用综述
被引量:
19
3
作者
桂鑫
李政颖
+2 位作者
王洪海
王立新
郭会勇
《应用科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期747-776,共30页
光纤布拉格光栅传感技术因其具有高灵敏度、抗电磁干扰、体积小及易复用等特性而广泛应用于恶劣环境的温度、应变及振动等物理量检测。基于在线光纤拉丝塔的大规模光栅阵列光纤制备方法的实现,突破了传统光纤光栅分布式传感技术受限于...
光纤布拉格光栅传感技术因其具有高灵敏度、抗电磁干扰、体积小及易复用等特性而广泛应用于恶劣环境的温度、应变及振动等物理量检测。基于在线光纤拉丝塔的大规模光栅阵列光纤制备方法的实现,突破了传统光纤光栅分布式传感技术受限于机械强度和制备工艺复杂的限制,大大拓展了其在分布式传感领域的应用。本文系统地介绍了大规模光栅阵列光纤的制备、分布式解调方法与应用进展,从大规模光栅阵列光纤的在线制备技术,以及基于该阵列光纤的分布式传感解调技术,包括准静态波长解调技术、高速波长解调技术以及增强型动态相位解调技术等,特别关注解调速度、空间分辨率、复用容量等关键技术及传感性能。同时还介绍了基于大规模光栅阵列光纤的应用包括温度、应变分布式的准静态应用领域,以及振动分布式的相位动态应用领域等,包括大型建筑、机械、航空航天、石油化工等诸多领域的安全监测、故障诊断等工程应用方面。
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关键词
光纤布拉格光栅
光纤分布式传感
光时
域
反射
技术
光频域反射技术
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职称材料
地铁地下车站装配式结构施工受力特征监测分析
4
作者
洪成雨
林楷哲
+5 位作者
饶伟
陈湘生
邱桐
张斌
戴继
贾科
《隧道建设(中英文)》
北大核心
2025年第3期511-520,共10页
为解决地铁地下车站装配式结构质量与尺寸大、施工工况多,极易导致结构的变形和应力集中造成的损伤问题,基于高精度、高空间分辨率分布式OFDR技术,对地下装配式结构侧墙内部连续空间的应变进行监测,探索侧墙、顶板、相邻块的拼装,以及...
为解决地铁地下车站装配式结构质量与尺寸大、施工工况多,极易导致结构的变形和应力集中造成的损伤问题,基于高精度、高空间分辨率分布式OFDR技术,对地下装配式结构侧墙内部连续空间的应变进行监测,探索侧墙、顶板、相邻块的拼装,以及车站顶部回填土在多种施工工况下对侧墙内部变形特征的影响;量化分析不同施工工况对侧墙应变场与弯矩分布特征的影响规律,探究多种施工工况对侧墙结构中部与端部弯矩的贡献度,总结地铁地下车站装配式结构高风险点对应的施工工况。研究结果表明:1)侧墙在拼装与顶部回填土阶段呈现较明显的压弯效应,顶部回填土施工阶段为装配式侧墙结构的最不利工况。2)支撑倒换与侧壁回填工序会增大侧墙结构的弯矩,平均增幅分别为42.8%与19.3%;顶部土体回填期间,B1、B2侧墙最大弯矩分别较前一阶段增长510%、252%。3)侧墙两端与中部弯矩随拼装与回填土工况的进行而不断增大,产生明显弯曲效应。顶部回填土阶段对中部、顶部、底部的弯矩平均贡献度分别为70.4%、69.4%、55.1%;由于上部回填土对侧墙弯矩贡献度最大,回填土施工阶段需要关注上部回填土压力对拼装车站侧墙结构受力的影响。
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关键词
地铁
地下车站
装配式结构
光频域反射技术
施工工况
受力特征
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职称材料
分布式光纤传感技术在蜗壳模型试验中的应用
被引量:
12
5
作者
李洁
张宏战
+2 位作者
任亮
李宏男
袁超林
《压电与声光》
CAS
北大核心
2019年第1期17-20,共4页
分布式光纤传感器与传统应变片和光纤光栅传感器相比,具有分布式测量的显著特点,成为传感器领域的研究热点。随着技术的进步,基于瑞利散射的光频域反射技术(OFDR)得到了迅速的发展。该文介绍了OFDR的测量原理,并将分布式光纤传感器应用...
分布式光纤传感器与传统应变片和光纤光栅传感器相比,具有分布式测量的显著特点,成为传感器领域的研究热点。随着技术的进步,基于瑞利散射的光频域反射技术(OFDR)得到了迅速的发展。该文介绍了OFDR的测量原理,并将分布式光纤传感器应用于蜗壳模型试验中。为检验蜗壳充水后的变形规律,检查蜗壳和混凝土的整体安全性和设计的合理性,对蜗壳试验过程中外围混凝土应变进行监测。通过分布式光纤传感器在每级水压加载下产生的应变,获得蜗壳模型外部变形以及裂缝发展的情况。实验结果表明,分布式光纤传感器能够真实地反应结构物的应变分布,及时准确地监测蜗壳模型在加压作用下混凝土变形及开裂情况,对结构的损伤进行识别。
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关键词
分布式光纤传感器
光频域反射技术
(OFDR)
结构健康监测
损伤识别
蜗壳
模型试验
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职称材料
等强度梁表面应变分布光纤测量实验
被引量:
6
6
作者
朱少华
章征林
+3 位作者
仇唐国
韩洪波
殷爱峰
路伟
《压电与声光》
CAS
北大核心
2019年第6期809-813,共5页
基于光频域反射技术(OFDR)原理的分布式光纤测量技术,研究聚酰亚胺光纤在等强度梁表面不同布线方式下测量应变的准确性。聚酰亚胺光纤分别与梁的长度方向平行、垂直、呈45°角及绕成直径为φ50 mm的圆粘贴,测量梁表面应变分布,测量...
基于光频域反射技术(OFDR)原理的分布式光纤测量技术,研究聚酰亚胺光纤在等强度梁表面不同布线方式下测量应变的准确性。聚酰亚胺光纤分别与梁的长度方向平行、垂直、呈45°角及绕成直径为φ50 mm的圆粘贴,测量梁表面应变分布,测量结果同时与应变片及理论值对比,研究光纤在非轴向应力作用和弯曲下的轴向应变分布测量结果,误差小于1%。实验结果表明,基于OFDR原理的光纤技术可实现结构表面应变分布式连续准确测量。
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关键词
聚酰亚胺光纤
光频域反射技术
(OFDR)
等强度梁
应变分布
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职称材料
题名
基于光频域反射技术的破碎带盾构隧道管片监测研究
被引量:
6
1
作者
洪成雨
周子平
陈伟斌
付艳斌
沈翔
机构
深圳大学土木与交通工程学院
深圳市地铁地下车站绿色高效智能建造重点实验室
滨海城市韧性基础设施教育部重点实验室
出处
《隧道建设(中英文)》
CSCD
北大核心
2022年第10期1729-1737,共9页
基金
国家自然科学基金面上项目(52078303)
国家自然科学基金高铁联合基金重点支持项目(U2034204)。
文摘
为探究盾构施工过程中不同地质条件与注浆作用对盾构隧道管片变形的影响规律,依托地质条件复杂的珠江三角洲某盾构隧道工程,采用在空间分辨率及传感精度方面具有显著优势的光频域反射(OFDR)分布式光纤传感技术,进行不同空间位置与不同地质条件下隧道管片的监测研究。其中,监测环选取位于破碎带外的1 529环、1 538环及破碎带内的1 551环,传感光纤沿隧道管片钢筋笼纵筋布设。研究表明:1)注浆对隧道管片的变形影响十分显著,同步注浆后管片发生的变形是二次注浆后管片变形的3倍。2)不同地质条件下管片变形差异性明显,破碎带内管片相对于破碎带外管片的变形较大且不稳定;当隧道管片进入到完整的岩层内部,管片变形相对稳定。3)破碎带内的管片变形是破碎带外的管片变形的2.6倍。
关键词
注浆
盾构隧道管片
变形
光频域反射技术
管片监测
破碎带
Keywords
grouting
shield tunnel segment
deformation
optical frequency domain reflectometry
segment monitoring
fracture zone
分类号
U45 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
光频域分析光纤压力传感技术研究
被引量:
5
2
作者
洪成雨
黄金生
陈伟斌
李家聪
杨国强
机构
深圳大学土木与交通工程学院
深圳市地铁地下车站绿色高效智能建造重点实验室
深圳大学未来地下城市研究院
滨海城市韧性基础设施教育部重点实验室
出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期738-744,共7页
基金
国家自然科学基金面上项目(52078303)
国家自然科学基金项目(L1924061)。
文摘
本研究结合增材制造制备OFDR(Optical Frequency Domain Reflectometry)分布式压力传感器,考虑填充密度对打印模型应变变化的影响并对OFDR分布式压力传感器进行室内标定试验。结果表明:(1)在打印过程中,模型同一密度不同位置点的内部温度变化量趋于一致。(2)随着模型填充密度的增加,压力传感器的灵敏度呈减小趋势。当填充密度分别为20%、40%、60%、80%、100%时,对应的传感器量程分别为4.00 MPa、8.80 MPa、11.88 MPa、7.92 MPa、3.828 MPa,传感器的灵敏度依次为0.269με/kPa、0.203με/kPa、0.165με/kPa、0.149με/kPa、0.101με/kPa。(3)压力传感器的应变变化量与加载的应力变化具有良好的线性关系,聚乳酸脂打印耗材的弹性恢复能力表现良好。因此,将光频域分布式光纤嵌入到增材制造的模型内部制作而成的压力传感器,不但克服了一些传统的传感器易受电磁干扰、传感参数调节不灵活、制作流程复杂等缺点,而且缩短了传感器的研发和生产周期,降低生产成本。
关键词
光频域反射技术
增材制造
压力传感器
聚乳酸脂
Keywords
optical frequency domain reflectometry
fused deposition modeling
pressure sensor
polylactic acid
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TH74 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
基于大规模光栅阵列光纤的分布式传感技术及应用综述
被引量:
19
3
作者
桂鑫
李政颖
王洪海
王立新
郭会勇
机构
武汉理工大学光纤传感技术国家工程实验室
武汉理工大学宽带无线通信与传感器网络湖北省重点实验室
出处
《应用科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期747-776,共30页
基金
国家自然科学基金(No.61735013,No.61905184)资助。
文摘
光纤布拉格光栅传感技术因其具有高灵敏度、抗电磁干扰、体积小及易复用等特性而广泛应用于恶劣环境的温度、应变及振动等物理量检测。基于在线光纤拉丝塔的大规模光栅阵列光纤制备方法的实现,突破了传统光纤光栅分布式传感技术受限于机械强度和制备工艺复杂的限制,大大拓展了其在分布式传感领域的应用。本文系统地介绍了大规模光栅阵列光纤的制备、分布式解调方法与应用进展,从大规模光栅阵列光纤的在线制备技术,以及基于该阵列光纤的分布式传感解调技术,包括准静态波长解调技术、高速波长解调技术以及增强型动态相位解调技术等,特别关注解调速度、空间分辨率、复用容量等关键技术及传感性能。同时还介绍了基于大规模光栅阵列光纤的应用包括温度、应变分布式的准静态应用领域,以及振动分布式的相位动态应用领域等,包括大型建筑、机械、航空航天、石油化工等诸多领域的安全监测、故障诊断等工程应用方面。
关键词
光纤布拉格光栅
光纤分布式传感
光时
域
反射
技术
光频域反射技术
Keywords
fiber Bragg grating(FBG)
fiber distributed sensing
optical time domain reflectometer(OTDR)
optical frequency domain reflectometer(OFDR)
分类号
TP212.1 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
地铁地下车站装配式结构施工受力特征监测分析
4
作者
洪成雨
林楷哲
饶伟
陈湘生
邱桐
张斌
戴继
贾科
机构
极端环境岩土和隧道工程智能建养全国重点实验室
深圳大学土木与交通工程学院
深圳市地铁集团有限公司
出处
《隧道建设(中英文)》
北大核心
2025年第3期511-520,共10页
基金
国家重点研发计划(2023YFC3807502)
国家自然科学基金高铁联合基金项目(U2034204)。
文摘
为解决地铁地下车站装配式结构质量与尺寸大、施工工况多,极易导致结构的变形和应力集中造成的损伤问题,基于高精度、高空间分辨率分布式OFDR技术,对地下装配式结构侧墙内部连续空间的应变进行监测,探索侧墙、顶板、相邻块的拼装,以及车站顶部回填土在多种施工工况下对侧墙内部变形特征的影响;量化分析不同施工工况对侧墙应变场与弯矩分布特征的影响规律,探究多种施工工况对侧墙结构中部与端部弯矩的贡献度,总结地铁地下车站装配式结构高风险点对应的施工工况。研究结果表明:1)侧墙在拼装与顶部回填土阶段呈现较明显的压弯效应,顶部回填土施工阶段为装配式侧墙结构的最不利工况。2)支撑倒换与侧壁回填工序会增大侧墙结构的弯矩,平均增幅分别为42.8%与19.3%;顶部土体回填期间,B1、B2侧墙最大弯矩分别较前一阶段增长510%、252%。3)侧墙两端与中部弯矩随拼装与回填土工况的进行而不断增大,产生明显弯曲效应。顶部回填土阶段对中部、顶部、底部的弯矩平均贡献度分别为70.4%、69.4%、55.1%;由于上部回填土对侧墙弯矩贡献度最大,回填土施工阶段需要关注上部回填土压力对拼装车站侧墙结构受力的影响。
关键词
地铁
地下车站
装配式结构
光频域反射技术
施工工况
受力特征
Keywords
metro
underground station
prefabricated structure
optical frequency domain reflectometry
working conditions
mechanical characteristics
分类号
U45 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
分布式光纤传感技术在蜗壳模型试验中的应用
被引量:
12
5
作者
李洁
张宏战
任亮
李宏男
袁超林
机构
大连理工大学建设工程学部
沈阳建筑大学土木工程学院
出处
《压电与声光》
CAS
北大核心
2019年第1期17-20,共4页
基金
"十三五"国家重点研发计划基金资助项目(No.2016YFC0701107)
国家自然科学基金创新群体资助项目(51421064)
国家自然科学基金面上资助项目(No.51678109)
文摘
分布式光纤传感器与传统应变片和光纤光栅传感器相比,具有分布式测量的显著特点,成为传感器领域的研究热点。随着技术的进步,基于瑞利散射的光频域反射技术(OFDR)得到了迅速的发展。该文介绍了OFDR的测量原理,并将分布式光纤传感器应用于蜗壳模型试验中。为检验蜗壳充水后的变形规律,检查蜗壳和混凝土的整体安全性和设计的合理性,对蜗壳试验过程中外围混凝土应变进行监测。通过分布式光纤传感器在每级水压加载下产生的应变,获得蜗壳模型外部变形以及裂缝发展的情况。实验结果表明,分布式光纤传感器能够真实地反应结构物的应变分布,及时准确地监测蜗壳模型在加压作用下混凝土变形及开裂情况,对结构的损伤进行识别。
关键词
分布式光纤传感器
光频域反射技术
(OFDR)
结构健康监测
损伤识别
蜗壳
模型试验
Keywords
distributed optical fiber sensor
optical frequency domain reflectometry(OFDR)
structural health monitoring(SHM)
damage identification
spiral case
model test
分类号
TN929 [电子电信—通信与信息系统]
TM23 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
等强度梁表面应变分布光纤测量实验
被引量:
6
6
作者
朱少华
章征林
仇唐国
韩洪波
殷爱峰
路伟
机构
江苏省地矿局第四地质大队
陆军工程大学国防工程学院
中国人民解放军
出处
《压电与声光》
CAS
北大核心
2019年第6期809-813,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(51608528)
江苏省自然科学基金资助项目(BK20161467)
+1 种基金
中央军事委员会国防科技基金资助项目(3602052)
江苏省地质矿产勘查局科研项目(2018-KY-04)
文摘
基于光频域反射技术(OFDR)原理的分布式光纤测量技术,研究聚酰亚胺光纤在等强度梁表面不同布线方式下测量应变的准确性。聚酰亚胺光纤分别与梁的长度方向平行、垂直、呈45°角及绕成直径为φ50 mm的圆粘贴,测量梁表面应变分布,测量结果同时与应变片及理论值对比,研究光纤在非轴向应力作用和弯曲下的轴向应变分布测量结果,误差小于1%。实验结果表明,基于OFDR原理的光纤技术可实现结构表面应变分布式连续准确测量。
关键词
聚酰亚胺光纤
光频域反射技术
(OFDR)
等强度梁
应变分布
Keywords
polyimide fiber
OFDR
equal strength beam
strain distribution
分类号
TN03 [电子电信—物理电子学]
TP212.9 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于光频域反射技术的破碎带盾构隧道管片监测研究
洪成雨
周子平
陈伟斌
付艳斌
沈翔
《隧道建设(中英文)》
CSCD
北大核心
2022
6
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职称材料
2
光频域分析光纤压力传感技术研究
洪成雨
黄金生
陈伟斌
李家聪
杨国强
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022
5
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职称材料
3
基于大规模光栅阵列光纤的分布式传感技术及应用综述
桂鑫
李政颖
王洪海
王立新
郭会勇
《应用科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
19
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职称材料
4
地铁地下车站装配式结构施工受力特征监测分析
洪成雨
林楷哲
饶伟
陈湘生
邱桐
张斌
戴继
贾科
《隧道建设(中英文)》
北大核心
2025
0
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职称材料
5
分布式光纤传感技术在蜗壳模型试验中的应用
李洁
张宏战
任亮
李宏男
袁超林
《压电与声光》
CAS
北大核心
2019
12
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职称材料
6
等强度梁表面应变分布光纤测量实验
朱少华
章征林
仇唐国
韩洪波
殷爱峰
路伟
《压电与声光》
CAS
北大核心
2019
6
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职称材料
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