基于DFOS的船闸水工结构监测研究.pdf

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1、水利水电技术第45卷2014年第9期基于DFOS的船闸水工结构监测研究宋占璞1，方海东1’2，张丹1，施斌1，葛锋3(1．南京大学地球科学与工程学院，江苏南京210046；2．江苏省交通规划设计院股份有限公司，江苏南京210005；3．中交第三航务工程局有限公司，上海200032)摘要：基于分布式光纤感测(DFOS)在大型工程结构监测方面的技术优势，将其应用于船闸水工结构的安全健康监测中，运用以布里渊光时域分析(BOTDA)和布拉格光纤光栅(FBG)应变感测技术对船闸闸首和闸室结构在施工中的应力、应变过程进行了监测；运用以光时域反射(OTDR)和拉曼

2、散射光纤感测技术为原理的ROTDR系统对船闸闸首底板浇筑过程中混凝土水化热的释放进行了监测，并由此对应变监测结果进行了温度补偿。根据监测结果，综合分析了混凝土水化热释放过程和上部荷载双重作用下船闸闸首结构内部混凝土和钢筋的应力、应变过程，并验证了分布式光纤感测技术在船闸等大型水工结构施工安全监测中的可行性。关键词：船闸工程；分布式光纤感测技术；混凝土；结构监测中图分类号：7rv7+X171．4文献标识码：A文章编号：1000—0860(2014)09—0035．04Studyonmonitoringofhydraulicstructureofship

3、lockbasedonDFOSSONGZhanpul，FANGHaidon91”，ZHANGDanl，SHIBinl，GEFen93(1．SchoolofEarthScienceandEngineering，NanjingUniversity，Nanjing210046，Jiangsu，Cllina；2．JiangsuProvinceCommunicationsPlanningandDesignInstituteLimitedCompany，Nanjing210005，Jiangsu，China；3．CCCCthirdHarborEngineerin

4、gCo．，Ltd，Shanghai200032，China)Abstract：Basedonthetechnicaladvantagesofthedistributedfiberopticsensor(DFOS)intheaspectofstructuralmonitoringoflarge—sizedproject，itisappliedtothesafetyandhealthmonitoringonthehydraulicstructureofshiplock；inwhichthestress—strainprocessduringthecons

5、tructionofboththeheadandthechamberofshiplockismonitoredwiththestrainsensingtech—niquesofBrillouinopticaltimedomainanalysis(BOTDA)andfiberBragggrating(FBG)，whilethereleaseoftheconcretehydra—tionheatduringtheconcreteplacementofthebottomslabofthelockheadismonitoredwithRamanoptical

6、timedomainreflecto—meter(ROTDR)thattakesboththeopticaltimedomainrefleetometer(OTDR)andtheRamanscatteringsensingtechniqueasitsworkingprinciple，andthenatemperaturecompensationisthereoutmadeforthestrainmonitoringresult．Inaccordancewiththemonitoringresult，thestress-strainprocessoft

7、heconcreteandthereinforcementinsideofthelockheadstructureunderthedoub-leactionofboththereleasingprocessoftheconcretehydrationheatandtheupperloadingiscomprehensivelyanalyzed，further—more，thefeasibihtyofapplyingthedistributedopticalfibersensingtechnologytothesafetymonitoringofthe

8、constructionofthelarge—sizedhydraulicstructures，suchas