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基于光纤传感技术的地铁隧道模型变形试验研究
| 论文题名： | 基于光纤传感技术的地铁隧道模型变形试验研究 |
| 关键词： | 地铁隧道;变形检测;分布式光纤传感 |
| 摘要： | 作为城市交通系统的重要组成部分,地铁盾构隧道在长期运营过程中的安全状况受到社会的高度关注,地铁盾构隧道的沉降变形是对其安全评定的核心指标之一。对于地铁盾构隧道沉降产生的应变与变形检测成为了一个重要的研究领域。在光纤传感技术中,分布式光纤传感技术凭借自身自动化程度高、抗电磁干扰能力强以及分布式检测等优势成为了受工程研究人员关注的新型应变与变形检测技术。本文对分布式光纤在地铁盾构隧道变形检测上的应用进行了有针对性的试验研究以及算法改进。 根据相似理论,采用有机玻璃和纯铝螺栓作为模型制作材料,设计和制备了地铁盾构隧道模型。并以模型隧道为基础,采用模型试验的方式,将分布式光纤与电阻应变片、百分表进行对比,研究分布式光纤传感技术在地铁隧道沉降变形检测方面的可行性。 本文的主要工作有: (1)查阅与本文研究内容相关的文献资料,对光纤传感技术的类别及各自应用的优缺点进行有针对性的学习和总结,基于研究背景,明确此次试验研究的实际意义。 (2)结合地铁盾构隧道原型,选择相似理论中适用的准则导出方法进行相似准则推导,确定地铁盾构隧道模型的各项参数。确定出适于地铁盾构隧道模型制作的材料种类。完成地铁盾构隧道模型的管片拼装设计和制备,为模型试验的进行奠定基础。 (3)从分布式光纤的布设、光纤检测位置的标定、光纤传感系统的构建三个方面对分布式光纤传感技术在地铁盾构隧道应变与变形检测上的应用进行研究。将分布式光纤与应变片这种高精度应变检测手段测出的应变检测结果进行对比分析,验证分布式光纤应变检测的准确性。同时将分布式光纤应变测值换算成沉降变形值,与百分表变形测值进行对比,验证分布式光纤沉降变形检测的可行性。 (4)对分布式光纤传感技术现有的应变换算变形算法进行推导和分析,对原有的算法进行修正。 |
| 作者： | 叶星宇 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 魏纲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 安徽理工大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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