水工混凝土结构体裂缝光纤监测技术试验研究.doc
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水工混凝土结构体裂缝光纤监测技术试验研究,2.3万字 59页原创作品，已通过查重系统摘要混凝土是水利工程中使用最广泛的建筑材料，但是，混凝土的应变特性决定了裂缝的出现很难避免。裂缝会破坏结构的整体性，降低结构的承载能力，直接危害结构稳定，因此，水工混凝土结构体的裂缝监测对保障结构的安全具有重要意义。但混凝土裂缝的产生与发...
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水工混凝土结构体裂缝光纤监测技术试验研究
2.3万字 59页 原创作品，已通过查重系统
摘 要
混凝土是水利工程中使用最广泛的建筑材料，但是，混凝土的应变特性决定了裂缝的出现很难避免。裂缝会破坏结构的整体性，降低结构的承载能力，直接危害结构稳定，因此，水工混凝土结构体的裂缝监测对保障结构的安全具有重要意义。但混凝土裂缝的产生与发展具有很大的时空随机特性，常规的点式手段存在较大局限性，而分布式光纤传感技术能实现结构体裂缝的空间立体监测和连续性监测，已成为各国竞相研发的大型水利土木工程健康诊断与监测的重要传感技术。本文借助模型试验，开展了水工混凝土裂缝光纤监测技术研究，主要内容和成果如下：
分析了混凝土结构裂缝的产生及其扩展机理，阐述了光纤传感的基本原理、光纤的基本结构及基本特性。
对Bragg光栅、光时域反射计（OTDR）及布里渊光时域分析（BOTDA）几种主要的分布式光纤传感技术的原理和适用性进行了分析论述，以选择合适的技术进行混凝土裂缝监测试验。
研究了基于PPP-BOTDA分布式光纤传感的裂缝监测技术，通过试验验证了该技术对混凝土结构裂缝监测的可行性。
试验结果显示：光纤布里渊频移随着光纤温度的升高而相应的增加，二者呈一次线性关系，其温度系数为0.3754MHz/oC；光纤布里渊频移和应变曲线峰值与混凝土开裂位置具有很好的对应性，峰值的大小又可以表征出裂缝宽度的大小，光纤与裂缝正交时的应变系数为0.0508MHz/με。根据光纤布里渊频移和应变峰值的位置能够判断出裂缝发生的位置，实现混凝土裂缝的实时、在线、连续的分布式监测。
关键词：水工混凝土结构；裂缝监测；PPP-BOTDA；模型试验
2.3万字 59页 原创作品，已通过查重系统
摘 要
混凝土是水利工程中使用最广泛的建筑材料，但是，混凝土的应变特性决定了裂缝的出现很难避免。裂缝会破坏结构的整体性，降低结构的承载能力，直接危害结构稳定，因此，水工混凝土结构体的裂缝监测对保障结构的安全具有重要意义。但混凝土裂缝的产生与发展具有很大的时空随机特性，常规的点式手段存在较大局限性，而分布式光纤传感技术能实现结构体裂缝的空间立体监测和连续性监测，已成为各国竞相研发的大型水利土木工程健康诊断与监测的重要传感技术。本文借助模型试验，开展了水工混凝土裂缝光纤监测技术研究，主要内容和成果如下：
分析了混凝土结构裂缝的产生及其扩展机理，阐述了光纤传感的基本原理、光纤的基本结构及基本特性。
对Bragg光栅、光时域反射计（OTDR）及布里渊光时域分析（BOTDA）几种主要的分布式光纤传感技术的原理和适用性进行了分析论述，以选择合适的技术进行混凝土裂缝监测试验。
研究了基于PPP-BOTDA分布式光纤传感的裂缝监测技术，通过试验验证了该技术对混凝土结构裂缝监测的可行性。
试验结果显示：光纤布里渊频移随着光纤温度的升高而相应的增加，二者呈一次线性关系，其温度系数为0.3754MHz/oC；光纤布里渊频移和应变曲线峰值与混凝土开裂位置具有很好的对应性，峰值的大小又可以表征出裂缝宽度的大小，光纤与裂缝正交时的应变系数为0.0508MHz/με。根据光纤布里渊频移和应变峰值的位置能够判断出裂缝发生的位置，实现混凝土裂缝的实时、在线、连续的分布式监测。
关键词：水工混凝土结构；裂缝监测；PPP-BOTDA；模型试验
