基于FBG的車輛荷載下寒區(qū)路基變形監(jiān)測研究.pdf

1、本文應(yīng)用自行研制的基于光纖Bragg光柵（FBG）的植入梁位移探測儀對哈爾濱市松花江北岸防洪通道工程路基變形進(jìn)行監(jiān)測。選用SM130光纖光柵解調(diào)儀（美國MOI公司）進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析及存儲等操作，利用材料力學(xué)懸臂梁的變形方程，對路基變形監(jiān)測儀進(jìn)行撓度求解。對路基變形進(jìn)行了兩年的現(xiàn)場監(jiān)測，對比分析了不同時(shí)期、不同車重及不同車速下路基殘余變形特征。研究內(nèi)容及成果如下：
　　1）介紹了FBG傳感器的基本結(jié)構(gòu)和基本工作原理，針對季節(jié)凍土路

2、基不同的埋深、不同斷面形式和不同車輛荷載等因素，設(shè)計(jì)了兩種不同的布設(shè)方式，即淺置短距離半柔性封裝布置方式以及深置長距離半剛性封裝布置方式，配套的給出了兩種相對應(yīng)的現(xiàn)場固定端埋設(shè)方式，即鋼管預(yù)制樁式固定端以及混凝土澆筑式固定端。對比兩種不同的FBG數(shù)據(jù)采集儀，選用SM130光纖光柵解調(diào)儀（美國MOI公司）進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析及存儲等操作。
　　2）從力學(xué)機(jī)理上闡述了FBG植入梁的設(shè)計(jì)原理，給出了FBG植入梁的撓度計(jì)算方法和標(biāo)定方法。<

3、br>　　3）路基變形受凍融循環(huán)影響較大，處于正融狀態(tài)的路基即使在相同車輛作用下，其變形明顯大于完全融化期的路基；即使經(jīng)歷了兩次凍融循環(huán)，路基變形仍未達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，車輛荷載作用下變形依然十分可觀。
　　4）隨車輛總重的增加，路基內(nèi)最大殘余變形近似以指數(shù)關(guān)系增長；車輛總重增大9.5倍時(shí)，路基內(nèi)最大殘余變形增幅可達(dá)215倍；隨車輛行駛速度的增加，路基變形有減小的趨勢，但具體關(guān)系及更確切的結(jié)論有待于進(jìn)一步的研究。
　　5）凍融及重