光纤光栅传感技术在phc管桩水平载荷试验中的应用

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1、第32卷第12期岩石力学与工程学报Vl0l_32NO．122013年12月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringDec．，2013光纤光栅传感技术在PHC管桩水平载荷试验中的应用秋仁东，高文生，孙军杰，邱明兵1万征，郭金雪，侯岳峰，殷瑞f1．中国建筑科学研究院地基基础研究所，北京100013：2．中国地震局兰州地震研究所，甘肃兰州730000；3．中国科学院力学研究所，北京100080)摘要：光纤Bragg光栅(FBG)传感技术在工程测试方面优势显著，如

2、何合理应用该项技术实施PHC管桩的荷载试验，难度较大，相关研究工作与实践经验较少。基于FBG工作原理与硬件特性的分析，结合PHC管桩成型与现场施工的工艺特点，利用PHC管桩水平承载力载荷试验的实践验证，研究FBG传感器合理应用于PHC管桩的埋设方案与施工技术。结果表明：按笔者提出的预设方案与施工技术，在PHC管桩采用锤击和静压2种成桩工艺时，FBG传感器的成活率可达100％；FBG传感器获得的PHC管桩应变与应力监测数据，比传统电阻应变式传感器更具优越性；实测数据与理论计算的对比分析证实，《建筑桩基技

3、术规范》(JGJ94—2008)中有关水平承载力的计算方法能够较好地反映桩身受力的实际情况。关键词：桩基础；光纤Bragg光栅(FBG)传感器；PHC管桩；载荷试验；埋设工艺；桩身内力中圈分类号：Tu47文献标识码：A文章编号：1000—6915(2013)12—2583—07APPLICATIoNoFFIBERBRAGGGRATINGSENSoRToLATERALLoADTESTSoFPHCPIPEPILESQIURendong，GAOWensheng，SUNJunjie，QIUMingbing，W

4、ANZheng，GUOJinxue，HOUYuefeng3，YINRuin．InstituteofFoundationEngineering，ChinaAcademyofBuildingResearch，Beijing100013，China；2．LanzhouInstituteofSeismology，ChinaEarthquakeAdministration，Lanzhou，Gansu730000，China；3．InstituteofMechanics，ChineseAcademyofScien

5、ces，Beo'ing100080，China)Abstract：FiberBragggrating(FBG)sensorhasbeenwidelyappliedtodiferentengineeringtestsduetoitssuperiorityofbasicprincipleandusability．However，itisdificulttoadoptFBGsensorontheloadtestsofPHCpipepilebecausetherelativeresearchresultsan

6、dpracticalknowledgeinthecaseofPHCpipepilearestilllack．BasedontheanalysisofoperationalprincipleandhardwarefeaturesofFBGsensor，embeddingmethodsofFBGsensorsforPHCpipepilethroughonefieldtestoflateralloadingonthiskindofpilearecarefullyinvestigated．Duringthee

7、mbeddingprocess，thespecialsacquirementswithinproductandpilingofPHCpipepileareadequatelyconsidered．ThepracticalresultsshowthatthesurvivalratioofFBGsensorscouldreach100％accordingtotheembeddingschemeandtechniqueproposedbytheauthor，whilethePHCpipepileisoper

8、atedbythebothwaysofhammeringandstaticpressure．Meanwhile，thetestdataoflateralloadofPHCpipepilebymeansofFBGsensorsrevealtheirqualitiesofprecision，zerodriftandstabilityarebe~erthanthoseobtainedby收藕日期l2013—01—08；'I

9、回日期l2013一O3—3O基金项目