光纤光栅传感网在根式沉井静载实验中的应用

"基于光纤光栅传感网的根式沉井静载实验研究" 是一篇2010年的工程技术论文，主要探讨了如何利用光纤光栅传感网络来监测桥梁根式沉井在承受破坏性静载荷实验时的应力变化。通过现场实验和有限元分析，设计并安装了多通道光纤光栅传感阵列，以精确测量沉井各层次的应力分布。 正文: 光纤光栅传感技术是一种先进的无损检测方法，尤其在大型基础设施如桥梁、隧道和建筑物的健康监测中有着广泛应用。在这项研究中，研究人员采用光纤光栅传感器（FBG）作为主要监测工具，它们能够对结构应变和温度变化进行高精度、实时的测量。FBG传感器基于光的布拉格反射原理，其反射波长会随着应变或温度的变化而改变，从而提供了一种非侵入式的监测手段。 研究者在沉井中设置了10层FBG传感器，每层包含8个应变计和1个温度补偿器。这样的配置确保了在不同土层条件下，可以全面地监测沉井的应力状态，并且温度补偿器可以消除环境温度变化带来的测量误差。利用波分复用（WDM）技术，这些传感器可以同时工作，提供多点测量数据，大大提高了监测效率。 通过现场实验，光纤光栅传感网络在全程静载荷实验过程中有效地记录了桥墩的应力变化。实验结果显示，该系统能够准确地反映出沉井各水平结构层的应力分布，这对于评估沉井的承载能力和结构稳定性至关重要。这对于桥梁工程的安全运营提供了重要的数据支持，有助于预防潜在的结构问题，提前采取维护措施，确保桥梁的长期安全。 此外，该研究还强调了有限元分析在传感器布局优化中的作用。通过模拟计算，确定了传感器的最佳安装位置，以最大限度地反映沉井的真实受力情况。这种方法对于未来类似工程的监测方案设计具有参考价值。 这项研究揭示了光纤光栅传感技术在根式沉井静载荷实验中的有效性和可靠性，为土木工程领域的结构健康监测提供了新的技术和理论支持。通过结合现场实验和数值模拟，可以更深入地理解复杂地质条件下的沉井应力响应，进一步推动了桥梁工程的安全与技术创新。