分布式光纤传感器在大体积混凝土筏板基础中的耦合性能研究

作     者：侯公羽 张世欧 崔迪 陈宏波 毕立原 尚宇豪 HOU Gong-yu;ZHANG Shi-ou;CUI Di;CHEN Hong-bo;BI Li-yuan;SHANG Yu-hao

作者机构：中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院北京100083 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2025年第46卷第4期

页      面：1310-1322页

核心收录：

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金委员会与2020年度高速铁路基础研究联合基金资助重点项目(No.U2034205) 

主　　题：分布式光纤传感技术 耦合性能 应变传递机制 大体积混凝土筏板基础应变监测 

摘      要：大量的岩土工程例如大体积混凝土结构需要分布式的裂缝监测,光纤监测技术可以实现分布式监测。为了探究分布式光纤与大体积混凝土的耦合性能,开展了理论分析、数值模拟和室内试验研究,并在大体积混凝土筏板基础中进行了应用。结果表明:基于剪切滑移理论建立的光纤在受压状态下的应变传递模型能够实现对光纤应变传递效率的精确量化,并采用数值模拟验证了该模型的准确性和可靠性。通过对钢筋混凝土梁采用不同的光纤布置方法,并进行三分点分级加载试验,研究了不同布置方式下光纤与混凝土的耦合性能,结果显示沿箍筋垂直方向布设光纤与混凝土具有更好的耦合效果。大体积混凝土筏板基础的现场光纤监测应用研究表明,光纤传感器与大体积混凝土结构具有良好的耦合性能,准确监测到了筏板基础浇筑后各关键区域的应变演化过程与规律。研究成果为分布式光纤技术监测岩土工程结构的变形提供了理论基础和关键技术。