基于光纤光栅传感网的根式沉井静载实验研究.pdf

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1、第23卷第2期传感技术学报VoI．23No．22010年2月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSFeb．201OTheEstimationofStaticLoadTestonRootTypeCaissonFoundationBasedonFBGSensorNetworksLt)Chengang，ZHANGRuifeng，Xing，GEChunfeng，DINGYue／1．SchoolofElectronicInformationEngineering，TianjinUnive~iq，Ti

2、anfing300072，China；、＼2．SchoolofPrecisionInstrumentandOptoelectronicsEngineering，TianjinUniversity，Tianjin300072，China]Abstract：FiberBraggGrating(FBG)sensornetworkswereusedtomonitorroottypecaissonfoundationstrainparame—tersduringadestructivestaticloadtest．Afieldte

3、stsitewasestablished，multi-channelFBGsensorarrayswerealsoconstructedtofitthecaissonanditsspecificlocationwasdeterminedbyfiniteelementmethod．Tofitthecaissonwith10layerFBGsensorsaccordingtosoilstructure，eachlayerconsistsof8FBGstrainsensorsandaFBGtemperatureeom-pens

4、atingsensorrespectively．TheconstructedFBGsensorssystemusingwavelengthdivisionmultiplexing(WDM)andthesignal-processingprogramcallsuccessfullymeasurethestrainsdistributionofthesamehorizontalstructurelayerateightsensingpoints．ThetestresultsshowthatFBGsensornetworksc

5、anexactlymonitorthestrainvariationsofthepierstructureduringthefullscaleloadtest，whichprovideareliablebasisforthesafetyofthebridge．Keywords：fiberbragggratings；sensors；bridgepiers；loadsEEACC：7230E基于光纤光栅传感网的根式沉井静载实验研究术吕辰刚，张瑞峰，武星，葛春风，丁岳(1．天津大学电子信息工程学院，天津300072；2．天津大学

6、精密仪器与光电子工程学院，天津300072)摘要：应用光纤光栅传感网络测量桥梁根式沉井在破坏性静载荷实验中的应力变化。进行现场实验，根据有限元分析，多通道光纤光栅传感阵列设计安装在沉井的合适位置。根据沉井土层的分布情况，共布置lO层光纤光栅传感元，每层包括8个光纤光栅应变计和1个光纤光栅温度补偿器。布置安装的光纤光栅传感系统通过对每层8个应变点的监测，可以准确测量同一水平结构层的应力变化分布。实验结果表明，光纤光栅传感网络可以在全程载荷实验过程中，监测桥墩的应力变化，为桥梁的安全运营提供了可靠的依据。关键词：光纤光栅；传

7、感；桥墩；载荷中图分类号：TN256文献标识码：A文章编号：1004—1699(2010)02—0282一o4桥梁的安全监测是应用光纤光栅传感器最多的对测量，特别是应用波分复用技术，几十个光纤光栅领域之一L1J。结合光纤光栅分布式传感网络的特传感器串接在一根光纤中可以进行分布式、远程测点，通过对桥墩桩结构应变分布的监测，可以预知其量，几组串联光纤光栅传感模块通过同一个中心光局部荷载状态，对于桥梁的建设和维护至关重要。电终端来控制，形成光纤光栅传感网络一，并实现为了提高桩结构的稳定性，施工方一般在其基础上数字化传感j。与传

8、统电学传感器相比，光纤光栅设计添加了混凝土根式结构，并进行先期桩载荷实传感的级联特性更适合于土木工程结构多点的验。而对桩载荷的整体监测，由于其体积较大，不同检测。位置的土层结构差异等，常导致其测量值存在较大本文介绍了根式沉井基础在安徽省合肥至阜阳差异。因此，若要在桩载荷实验检测中得到准确的高速公路跨淮河大桥项目中的实