低围压下锚固点应变传感光缆与土体变形耦合性试验研究

论文摘要

应变传感光缆与被测土体之间的耦合性是决定分布式光纤监测准确性的关键。为解决土工模型试验中传感光缆与被测松填砂土间的变形耦合性问题,本文研制了一种锚固点应变传感光缆,并利用自制的光缆-土体耦合性试验装置,开展了相关的光缆拉拔试验,探究了低围压下锚固点对应变传感光缆与砂土之间耦合性的影响及作用机理。研究结果表明:光缆的轴向应变随拉拔位移的增大而增大,但应变传递被限制在0. 35 m以内;相同拉拔位移下,锚固点应变传感光缆比普通传感光缆需要更大的拉拔力;锚固点大大降低了应变梯度,使应变在一定范围内呈现出平均化的特征,影响范围为锚固点前后0. 05～0. 075 m以内。提出了耦合性的提升率指标,以此定量评价锚固点对增强光缆与土体耦合性的作用效果。本次试验中锚固点的提升率为97. 41%,表明锚固点可有效增强光缆与土体的耦合性;同时,提出了一个力学模型来模拟锚固点应变传感光缆在松填砂土中的拉拔过程,准确地描述了光缆拉拔力与锚固点受力和光缆表面摩擦力之间的关系。研究成果对于土工模型试验中分布式光纤测试技术的应用提供了科学依据。

论文目录

• 0 引言
• 1 试验方案与过程
•   1.1 锚固点应变传感光缆
•   1.2 光缆-土体耦合性试验装置
•   1.3 试样制备
•   1.4 试验过程
• 2 试验结果和分析
•   2.1 拉拔力实测值与计算值对比
•   2.2 拉拔力-拉拔位移曲线
•   2.3 应变分布曲线
• 3 讨论
•   3.1 光缆-土体耦合性评价
•   3.2 锚固点应变传感光缆力学模型
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张松,施斌,张诚成,刘苏平,顾凯,张磊

关键词: 光纤监测,耦合性,锚固点,低围压,拉拔试验

来源: 工程地质学报 2019年06期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 建筑科学与工程

单位: 南京大学地球科学与工程学院

基金: 国家重大科研仪器研制项目(41427801),国家自然科学基金重点项目(41230636),国家自然科学青年基金项目(41502274),江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX17_0031,KYCX19_0048)资助~~

分类号: TU41

DOI: 10.13544/j.cnki.jeg.2018-384

页码: 1456-1463

总页数: 8

文件大小: 733K

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