首届地质工程光电传感监测国际专题讨论会在南京召开

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作者 施斌 胡盛 《工程地质学报》 CSCD 2006年第1期77-77,共1页

关键词 专题讨论会 光电传感 地质工程 南京大学 国际 监测 中国大陆 中国台湾省 科技馆 新加坡

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第二届地质(岩土)工程光电传感监测国际研讨会在南京召开

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作者 施斌 朱友群 《工程地质学报》 CSCD 2007年第6期855-856,共2页

关键词 光电传感 岩土工程 地质 分布式光纤传感 国际研讨会 变形监测 变形观测 传感光纤 南京 江苏

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地质和岩土工程光纤传感监测技术综述 被引量：34

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作者 隋海波 施斌 +3 位作者 张丹 王宝军 魏广庆 朴春德 《工程地质学报》 CSCD 2008年第1期135-143,共9页

光纤传感器与常规传感器相比具有很大的优越性,已经成为地质和岩土工程监测领域中的研究热点。本文介绍了光纤传感监测系统的种类、基本测量原理和目前国内外的研究发展状况,并对各种传感技术的性能和特点进行了比较,指出了光纤传感监... 光纤传感器与常规传感器相比具有很大的优越性,已经成为地质和岩土工程监测领域中的研究热点。本文介绍了光纤传感监测系统的种类、基本测量原理和目前国内外的研究发展状况,并对各种传感技术的性能和特点进行了比较,指出了光纤传感监测技术应用于地质和岩土工程监测尚需研究的相关课题。 展开更多

关键词 光纤传感器 地质工程 岩土工程 监测 课题

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光纤传感网络在边坡稳定监测中的应用研究 被引量：92

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作者 丁勇 施斌 +2 位作者 崔何亮 索文斌 刘杰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期338-342,共5页

本文设计了一种新型的光纤传感网络。该网络利用分布式光纤应变监测技术(BOTDR),将光纤(光缆)按一定方式布设成网络,埋入边坡表面以下一定位置,通过监测光纤(光缆)的应变变化,推算出边坡的表面变形。对室内模型进行的加载实验表明,该网... 本文设计了一种新型的光纤传感网络。该网络利用分布式光纤应变监测技术(BOTDR),将光纤(光缆)按一定方式布设成网络,埋入边坡表面以下一定位置,通过监测光纤(光缆)的应变变化,推算出边坡的表面变形。对室内模型进行的加载实验表明,该网络对悬挂重物而引起的表面变形很敏感,且能够精确分析发生异常的区域和应变大小,进而对表面变形状态进行三维模拟。 展开更多

关键词 BOTDR 边坡监测 光纤传感网络 变形

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分布式光纤传感器用于桥梁和路面的健康监测 被引量：19

5

作者 高俊启 施斌 +3 位作者 张巍 柯敏勇 刘海祥 张丹 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2005年第1期14-19,共6页

介绍了两类先进的分布式光纤传感器技术,即光纤光栅(FBG)和布里渊光时域反射计(BOTDR);分别在 T型RC简支梁和连续配筋混凝土路面(CRCP)中布置了FBG和BOTDR分布式光纤传感系统,对简支梁混凝土动、静应变以及路面板中连续钢筋和混凝土应... 介绍了两类先进的分布式光纤传感器技术,即光纤光栅(FBG)和布里渊光时域反射计(BOTDR);分别在 T型RC简支梁和连续配筋混凝土路面(CRCP)中布置了FBG和BOTDR分布式光纤传感系统,对简支梁混凝土动、静应变以及路面板中连续钢筋和混凝土应变进行了实时监测。研究结果表明,FBG和 BOTDR在桥梁和路面等一些土木工程结构的健康监测中具有重要的应用前景。 展开更多

关键词 分布式光纤传感器 FBG BOTDR 结构健康监测

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隧道结构健康监测系统与光纤传感技术 被引量：49

6

作者 丁勇 施斌 隋海波 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2005年第4期375-380,共6页

隧道安全关系到人类生命安全和社会经济活动,及时掌握隧道结构健康状态是确保隧道安全的重要前提。在详细分析结构健康监测的概念、系统组成和发展现状的基础上,结合隧道结构的具体特点,提出了隧道结构健康监测的定义,构建了一个集监测... 隧道安全关系到人类生命安全和社会经济活动,及时掌握隧道结构健康状态是确保隧道安全的重要前提。在详细分析结构健康监测的概念、系统组成和发展现状的基础上,结合隧道结构的具体特点,提出了隧道结构健康监测的定义,构建了一个集监测、诊断和状态评价为一体的隧道结构健康监测系统,重点介绍了光纤结构监测(SO-FO)、布拉格光纤光栅(FBG)和分布式光纤传感器(BOTDR)等3种光纤传感技术的基本原理、功能及其在隧道结构健康监测系统中的作用。有理由相信,以光纤传感技术为代表的新一代工程监测技术将为隧道结构健康监测系统的建立提供厚实的技术基础。 展开更多

关键词 隧道 TSHMS 结构健康监测 光纤传感技术

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堤防光纤感知系统建立与汛期应急监控

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作者 施斌 顾凯 +4 位作者 魏广庆 张诚成 谢涛 朱鸿鹄 张丹 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期1725-1736,共12页

汛期堤防安全关系到人民的生命和财产安危与社会稳定,而不断提高汛期堤防应急监控水平是减轻洪涝灾害的必然途径。本文对现有堤防的相关监测技术进行了评述,在此基础上,结合作者20余年在地质与岩土工程光纤监测理论研究、技术研发和堤... 汛期堤防安全关系到人民的生命和财产安危与社会稳定,而不断提高汛期堤防应急监控水平是减轻洪涝灾害的必然途径。本文对现有堤防的相关监测技术进行了评述,在此基础上,结合作者20余年在地质与岩土工程光纤监测理论研究、技术研发和堤防监控应用实践,梳理了汛期堤防的应急光纤监控内容;介绍了基于3Ds的分布式光纤感测技术的堤防监控原理与最新进展;构建了汛期堤防应急光纤感知系统;重点介绍了汛期堤防水位、渗流、侵蚀和形变等分布式光纤监控技术,并指出了今后的研发方向和目标,以期为我国的汛期堤防应急防控提供一个新的监控思路与技术手段。 展开更多

关键词 堤防 汛期 光纤 感知系统 监控 隐患

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分布式光纤传感技术在钻孔灌注桩检测中的应用 被引量：76

8

作者 朴春德 施斌 +2 位作者 魏广庆 朱友群 张丹 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期976-981,共6页

布里渊光时域反射计(BOTDR)是近年来国际上研发成功的一项新型的分布式光电传感技术,该技术已开始广泛地应用于结构体的温度、应变、应力检测。尝试将这一技术应用于钻孔灌注桩试桩中桩身轴力分布、侧摩阻力分布及桩端阻力等的检测;研... 布里渊光时域反射计(BOTDR)是近年来国际上研发成功的一项新型的分布式光电传感技术,该技术已开始广泛地应用于结构体的温度、应变、应力检测。尝试将这一技术应用于钻孔灌注桩试桩中桩身轴力分布、侧摩阻力分布及桩端阻力等的检测;研发了一套传感光纤的埋设工艺;提出了一种基于小波分析和移动平均法的BOTDR检测数据频谱处理方法;通过一个工程实例对这一技术应用于钻孔灌注桩检测的可行性进行了论证。研究结果表明:基于BOTDR光纤传感技术的钻孔灌注桩桩基分布式检测是一个十分有效的方法,它与传统的钢筋计、土压力盒等点式检测技术相比,具有分布式、一端检测、不需回路、长距离、耐久性好、成活率高、抗干扰强和与被测物协调性能好等优点,可作为一种新型的分布式桩基检测技术加以推广。 展开更多

关键词 钻孔灌注桩 BOTDR 分布式检测 数据处理 传感光纤

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分布式光纤传感技术在预制桩基桩内力测试中的应用 被引量：65

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作者 魏广庆 施斌 +3 位作者 贾建勋 胡盛 李科 张丹 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期911-916,共6页

分布式光纤传感技术具有分布式和长距离检测等特点,且传感光纤极易植入到成型工程构件中,在线形工程构件的监测和检测中具有独特优势。介绍了布里渊光时域反射计(BOTDR)的传感原理及预制桩传感光纤的植入工艺,给出了基于分布式应变模式... 分布式光纤传感技术具有分布式和长距离检测等特点,且传感光纤极易植入到成型工程构件中,在线形工程构件的监测和检测中具有独特优势。介绍了布里渊光时域反射计(BOTDR)的传感原理及预制桩传感光纤的植入工艺,给出了基于分布式应变模式下桩身变形和内力的分析方法和计算公式,并结合实例对测试误差来源进行了分析。研究表明:采用开槽粘贴布纤的铺设工艺,实现了预制桩分布式光纤应变测试,可获得桩身轴力、侧摩阻力及桩端阻力的分布特征,简化和完善了预制桩的内力测试工作。测试精度可通过设置参比光纤、提高定位精度、完善铺设工艺及滤波去噪等方法进行提高。 展开更多

关键词 预制基桩 桩身内力 布里渊光时域反射计:分布式检测

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冻土瞬态温度场的分布式光纤监测方法及应用 被引量：16

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作者 张巍 施斌 +2 位作者 索文斌 蔡奕 王宝军 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期723-728,共6页

基于拉曼光时域反射计(ROTDR)技术,提出了冻土瞬态温度场的分布式光纤监测方法。应用该方法对初始含水率分别为20%,40%与60%的下蜀土试样在一个冻融循环内的瞬态温度场进行了实时监测;获得了监测数据的时空矩阵;提取出未冻土、正冻土、... 基于拉曼光时域反射计(ROTDR)技术,提出了冻土瞬态温度场的分布式光纤监测方法。应用该方法对初始含水率分别为20%,40%与60%的下蜀土试样在一个冻融循环内的瞬态温度场进行了实时监测;获得了监测数据的时空矩阵;提取出未冻土、正冻土、正融土与融土瞬态温度场的多项形态分布,包括局部形态分布、负温边界形态分布、既定位置形态分布以及既定时刻形态分布等;识别出环境负温骤升行为对冻土瞬态温度场形态分布的扰动特征;表明了传感光纤护套对其温度响应具有延迟效应。试验结果还表明:正冻土温度变化速率与其初始含水率间存在反相关性,而正融土温度变化速率与其初始含水率间无单调相关性。 展开更多

关键词 冻土 瞬态温度场 拉曼光时域反射计 时空矩阵 温度变化速率

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基于BOTDR的传感光纤温度效应研究 被引量：26

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作者 张勇 魏广庆 +1 位作者 施斌 卢毅 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2010年第10期929-934,共6页

为研究基于布里渊光时域反射测量(BOTDR)原理的分布式传感光纤在工程应用中的温度效应,对十种单模传感光纤在不同应力状态和布设方式下的温度系数进行了标定,并对光纤的护套、温度循环、应力状态、布设方式和附着介质等因素对光纤传感... 为研究基于布里渊光时域反射测量(BOTDR)原理的分布式传感光纤在工程应用中的温度效应,对十种单模传感光纤在不同应力状态和布设方式下的温度系数进行了标定,并对光纤的护套、温度循环、应力状态、布设方式和附着介质等因素对光纤传感性能的影响进行了分析。试验分析结果表明:不同光纤外层护套材料的热膨胀率和热稳定性是影响传感光纤温度效应及其稳定性的主要原因。普通光纤频移-温度曲线大多为折线形,且在低温下(约40℃～-10℃)的温度系数大于高温时的温度系数;光纤的温度敏感性与护套上的受力状态密切相关;附着于基质上的传感光纤的温度系数是纤芯-护套-基质三者变形协调的结果。 展开更多

关键词 传感光纤 温度效应 分布式 BOTDR

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粤赣高速公路K3边坡光纤监测与数值模拟对比分析 被引量：4

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作者 宋震 王宝军 +3 位作者 施斌 张丹 隋海波 李海涛 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2009年第4期444-450,共7页

本文采用基于FLAC3D软件的数值模拟方法,对粤赣高速公路K 3边坡工程锚杆的应力应变状态进行数值模拟,分析了全长粘结式锚杆的荷载传递机理;根据运用基于自发布里渊背向散射原理(BOTDR)的分布式光纤应变传感技术对锚杆的轴向应变进行的... 本文采用基于FLAC3D软件的数值模拟方法,对粤赣高速公路K 3边坡工程锚杆的应力应变状态进行数值模拟,分析了全长粘结式锚杆的荷载传递机理;根据运用基于自发布里渊背向散射原理(BOTDR)的分布式光纤应变传感技术对锚杆的轴向应变进行的监测数据,分析了工程锚杆的变形特征。数值模拟与实测数据的对比分析表明,模拟曲线与监测曲线反映的工程锚杆的变形特征具有较高的一致性,验证了应用FLAC3D有限差分软件模拟锚杆-框架体系应力应变特征的合理性,以及基于BOTDR的锚杆应变分布监测的可行性。 展开更多

关键词 BOTDR 分布式监测 FLAC3D软件 数值模拟 岩质边坡

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复杂变形条件下分布式光纤传感器应变传递特性研究 被引量：5

13

作者 张勇 高鹏 +2 位作者 王惠敏 施斌 亓乐 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2013年第5期566-572,共7页

为研究在复杂变形条件下被测基体与分布式光纤传感器之间的应变传递关系,建立了基于线弹性理论的被测基体与分布式光纤传感器应变传递的力学模型,分别研究了被测基体应变在呈均匀分布、抛物线型分布和考虑被测基质-光纤传感器保护层界... 为研究在复杂变形条件下被测基体与分布式光纤传感器之间的应变传递关系,建立了基于线弹性理论的被测基体与分布式光纤传感器应变传递的力学模型,分别研究了被测基体应变在呈均匀分布、抛物线型分布和考虑被测基质-光纤传感器保护层界面滑脱3种情况下的应变传递情况,并得到各条件下的理论解析解;分析了界面剪切强度、保护层厚度和剪切模量等因素对应变测量准确度的影响。研究表明:增大被测基质-光纤传感器保护层界面抗剪强度、保护层半径及其剪切模量值,可以提高应变传递效率;在本文所研究的3种条件下,分布式光纤传感器均能准确反映被测基体的应变数值及分布情况。 展开更多

关键词 应变传递 分布式光纤传感器(DOFS) 界面滑脱 保护层

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分布式传感光纤在恒定拉伸下的护套效应 被引量：1

14

作者 丁勇 施斌 +1 位作者 丁建国 梁碧云 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期809-813,共5页

为研究光纤护套对其应变的影响,使用布里渊光时域反射计测量了紧套光纤和普通光纤在多轮长时间(48 h)恒定拉伸下的应变。实验结果证明光纤护套对光纤应变存在一定影响:在第一轮恒定拉伸过程中,紧套光纤的应变减少100με;松弛4 d后,在... 为研究光纤护套对其应变的影响,使用布里渊光时域反射计测量了紧套光纤和普通光纤在多轮长时间(48 h)恒定拉伸下的应变。实验结果证明光纤护套对光纤应变存在一定影响:在第一轮恒定拉伸过程中,紧套光纤的应变减少100με;松弛4 d后,在第二轮恒定拉伸过程中,紧套光纤应变减少50με;松弛8 d后,在第三轮恒定拉伸过程中,紧套光纤应变保持不变;而在此几轮拉伸中,普通光纤的应变都保持恒定。 展开更多

关键词 传感光纤 紧套光纤 护套效应 布里渊光时域反射计 恒定拉伸 松弛

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基于BOTDR的基坑变形分布式监测实验研究 被引量：51

15

作者 刘杰 施斌 +2 位作者 张丹 隋海波 索文斌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1224-1228,共5页

在基坑开挖和支护过程中深部土体的水平位移监测是一项十分重要的工作。布里渊光时域反射计(BOTDR)是近年来国际上研发成功的一项新型的分布式光电传感技术。通过该技术,将传感光纤按照一定的工艺粘贴在埋置于土体中的测斜管上,由传感... 在基坑开挖和支护过程中深部土体的水平位移监测是一项十分重要的工作。布里渊光时域反射计(BOTDR)是近年来国际上研发成功的一项新型的分布式光电传感技术。通过该技术,将传感光纤按照一定的工艺粘贴在埋置于土体中的测斜管上,由传感光纤实测的应变分布,可以实现深部土体水平位移的在线监测。通过室内的模型模拟试验,由实测的光纤应变可以准确地得到测斜管上任意一点的水平位移。结合南京市某深基坑进行的现场试验,探讨了基于BOTDR的分布式光纤传感器应用于基坑深部土体水平位移监测的具体施工工艺,验证了该技术在实际工程中应用的可行性。 展开更多

关键词 布里渊光时域反射计 传感光纤 分布式监测 基坑 水平位移 测斜管

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基于BOTDR的白泥井3号隧道拱圈变形监测 被引量：14

16

作者 丁勇 施斌 +1 位作者 孙宇 赵永贵 《工程地质学报》 CSCD 2006年第5期649-653,共5页

白泥井3号隧道是一条山岭隧道,隧道出口段位于滑坡等地质灾害多发的危险区域,为了确保隧道安全,应用国际上先进的BOTDR分布式应变测量技术,对隧道拱圈截面变形进行了分布式应变监测。本文着重介绍了BOTDR在隧道内安装布设以及监测数据... 白泥井3号隧道是一条山岭隧道,隧道出口段位于滑坡等地质灾害多发的危险区域,为了确保隧道安全,应用国际上先进的BOTDR分布式应变测量技术,对隧道拱圈截面变形进行了分布式应变监测。本文着重介绍了BOTDR在隧道内安装布设以及监测数据的分析过程,监测成果显示,在将近1 a的监测时间里,隧道拱圈基本保持稳定,只是在个别区域,如K84+508.2处拱圈截面的衬砌表面发生张拉变形,变形量在雨季期间达到最大,据分析是由于雨水入渗山体造成围岩压力增大,致使拱圈截面受挤压变形。 展开更多

关键词 隧道 拱圈 变形 BOTDR 监测

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碳纤维机敏混凝土梁弹性应力自监测实验研究 被引量：6

17

作者 张巍 谢慧才 +1 位作者 刘金伟 施斌 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期647-650,共4页

基于碳纤维混凝土材料的压力机敏性 ,采用两电极法研究了CFRC梁构件弹性应力自监测的规律 .循环荷载实验结果表明 ,试验梁受压区CFRC弹性应力状态开始变化时 ,其电阻变化率存在滞后反应现象 ,但在随后的应力状态变化过程中该滞后反应消... 基于碳纤维混凝土材料的压力机敏性 ,采用两电极法研究了CFRC梁构件弹性应力自监测的规律 .循环荷载实验结果表明 ,试验梁受压区CFRC弹性应力状态开始变化时 ,其电阻变化率存在滞后反应现象 ,但在随后的应力状态变化过程中该滞后反应消失 ,且电阻变化率与弹性压应变基本保持一定的线性相关关系 .测试结果具有良好的可重复性 .基于实验所得CFRC电阻变化率与弹性压应变的相关曲线 ,可实现碳纤维机敏混凝土梁控制截面的弹性应力自监测 . 展开更多

关键词 碳纤维混凝土 机敏结构 力电效应 两电极法 应力自监测

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BOTDR分布式检测技术在复杂地层钻孔灌注桩测试中的应用研究 被引量：32

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作者 魏广庆 施斌 +3 位作者 余小奎 朴春德 朱友群 王宝军 《工程地质学报》 CSCD 2008年第6期826-832,共7页

采用布里渊光时域反射技术(BOTDR)对灌注桩进行了分布式应变检测,据此计算桩身位移、桩身挠度、桩身轴力、侧摩阻力和桩端阻力等参量,并在一复杂地质条件场地内两种不同长度和工艺类型的灌注桩内力测试中等到应用,测试表明:灌注桩加载... 采用布里渊光时域反射技术(BOTDR)对灌注桩进行了分布式应变检测,据此计算桩身位移、桩身挠度、桩身轴力、侧摩阻力和桩端阻力等参量,并在一复杂地质条件场地内两种不同长度和工艺类型的灌注桩内力测试中等到应用,测试表明:灌注桩加载过程中,桩身应变分布在塌孔、夹层及地层分界面等部位出现异常;荷载主要由桩身侧摩阻力承担,桩端阻力在试验荷载内都未发挥;桩基承载能力和特性差异主要由施工工艺及地层条件不同所引起。 展开更多

关键词 灌注桩 复杂地层 BOTDR 分布式检测

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钻孔灌注桩压缩变形BOTDR分布式检测 被引量：11

19

作者 朴春德 施斌 +2 位作者 朱友群 魏广庆 王宝军 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期80-83,共4页

本文以荷载传递分析法为基础,推导了基于BOTDR桩身压缩变形的计算方法,并结合工程实例,分析了静载荷试验中桩顶荷载作用下超长桩桩身压缩量和变形规律。通过对比桩基压缩变形的计算值与实测值的相关性,验证了该方法的有效性和准确性。

关键词 钻孔灌注桩 桩身压缩 BOTDR 静载荷试验 传感光纤

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灌注桩检测中BOTDR温度补偿试验研究 被引量：12

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作者 朴春德 施斌 +1 位作者 朱友群 卢毅 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2009年第2期161-164,共4页

运用基于布里渊光时域反射计(简称BOTDR)的温度自补偿方法,采用特殊封装的温度传感光纤,检测了灌注桩在混凝土养护期内由温度变化引起的应变变化量和静载荷试验过程中的温度变化。结果表明:混凝土养护末期由温度引起的应变变化量很小,... 运用基于布里渊光时域反射计(简称BOTDR)的温度自补偿方法,采用特殊封装的温度传感光纤,检测了灌注桩在混凝土养护期内由温度变化引起的应变变化量和静载荷试验过程中的温度变化。结果表明:混凝土养护末期由温度引起的应变变化量很小,说明在混凝土养护末期,其水化热已消散;在灌注桩静载荷试验过程中,由温度补偿光纤所测的温度变化引起的应变量值也很小。因此,在灌注桩光纤分布式检测中,由温度引起的光纤应变检测误差可忽略不计。 展开更多

关键词 灌注桩 应变检测 BOTDR 温度补偿

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