位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
基于分布式光纤应变传感技术的盾构隧道横截面收敛变形监测方法
  • ISSN号:1000-131X
  • 期刊名称:土木工程学报
  • 时间:2013.9.15
  • 页码:104-116
  • 分类:TU317[建筑科学—结构工程]
  • 作者机构:[1]东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室,江苏南京210096, [2]福州大学,福建福州350108
  • 相关基金:国家“973”计划(2012CB026200)、国家自然科学基金(51208113)、国家“十二五”科技支撑计划(2011BAK02803)、交通部西部交通建设科技项目(201131816980)和江苏省交通科学研究计划项目(09Y22)
  • 相关项目:基于分布式无滑移应变增敏光纤光栅传感器的地铁隧道运营期沉降监测和损伤识别技术
中文摘要:

横截面收敛变形是评估盾构隧道运营期间结构稳定性和安全性的重要指标,但现有的监测手段仅能满足对有限个等间距预设断面收敛变形的监测需求,对长达几公里以上的隧道任意断面进行全面的收敛变形监测还存在技术和经济上的困难而无法实现。采用分布式光纤应变传感器覆盖隧道全线各断面,并提出一种通过测量内壁环向应变分布监测隧道任意横截面收敛变形的方法。该方法得到的收敛变形与应变分布呈显式线性关系,变形监测精度主要由传感器应变测量精度决定。其次,通过有限元算例的计算结果证明了所提方法的正确性。最后,通过横向盾构隧道缩尺模型试验测试了所提方法对收敛变形的实测精度。试验结果表明,该方法对监测收敛变形的最大误差仅为15%。

英文摘要:

Convergence deformation is an important index for evaluating structural stability and safety during the running periods of shield tunnels. Because of some technical and economic difficulties, the traditional observation methods, which can be only used to monitor a few predetermined and uniformly spaced segment rings, can' t monitor convergence deformation of all segment tings of actual shield tunnels which usually have the length of several kilometers or even longer. In this study, the distributed optical fiber strain sensing technique is proposed to cover every segment rings in tunnels, and a new method is presented to monitor the convergence deformation of arbitrary rings by means of the hoop strain measurements along the rings. In the proposed method, a linear and explicit function relationship between the convergence deformation and the strain distribution is put forward, and it is found that the precision of the monitored deformation mainly depends on that of the strain measurements from the arranged distributed fiber optical sensors. Furthermore, a numerical simulation is conducted to validate the proposed method. Additionally, an experiment on a small-scale concrete segment ring model is carried out to verify the practical precision of the proposed method. Experimental results show that the maximum monitoring error of the estimated convergence deformation is only 15%.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《土木工程学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:这么住房和城乡建设部
  • 主办单位:中国土木工程学会
  • 主编:袁驷
  • 地址:北京三里河路9号建设部内
  • 邮编:100835
  • 邮箱:tumuxuebao@263.net
  • 电话:010-58934211 58933912
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-131X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2120/TU
  • 邮发代号:2-582
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40506