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1、第26卷第3期巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)Vol.26No.32007年3月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringMarch，2007光纖Bragg光柵傳感技術(shù)在隧道監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用12趙星光，邱海濤(1.北京科技大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院，北京100083；2.昆明理工大學(xué)國(guó)土資源工程學(xué)院，云南昆明650093)#摘要：在闡述光纖Bragg光柵(FBG)傳感技術(shù)的工作原理和優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，以昆明白泥井3隧道為實(shí)例，提出FBG傳感器在隧道內(nèi)的鋪設(shè)方案及溫度補(bǔ)償技術(shù)。經(jīng)過(guò)對(duì)隧道斷面的24h連續(xù)監(jiān)測(cè)，討論隧道內(nèi)最大溫差對(duì)Bragg反射
2、中心波長(zhǎng)變化的影響，并對(duì)隧道每一監(jiān)測(cè)斷面上溫度傳感系統(tǒng)所取得的Bragg波長(zhǎng)值進(jìn)行可靠性的估計(jì)，驗(yàn)證FBG監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的可靠性。對(duì)隧道進(jìn)行8個(gè)月的定期監(jiān)測(cè)，并對(duì)隧道斷面的應(yīng)變變化情況進(jìn)行分析，分析結(jié)果表明：干濕季節(jié)交替是導(dǎo)致測(cè)點(diǎn)應(yīng)變波動(dòng)的重要因素，而雨季是致使測(cè)點(diǎn)應(yīng)變變化增大的主要原因。目前隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；同時(shí)，研究結(jié)果表明，F(xiàn)BG可準(zhǔn)確地測(cè)出隧道的應(yīng)變分布，將其應(yīng)用于隧道變形監(jiān)測(cè)中是可行和有效的。#關(guān)鍵詞：隧道工程；光纖Bragg光柵；白泥井3隧道；傳感技術(shù)；監(jiān)測(cè)中圖分類號(hào)：U45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000–6915(2007)03–0587–07
3、APPLICATIONOFFIBERBRAGGGRATINGSENSINGTECHNOLOGYTOTUNNELMONITORING12ZHAOXingguang，QIUHaitao(1.SchoolofCivilandEnvironmentalEngineering，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China；2.FacultyofLandResourceEngineering，KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming，Yunna
4、n650093，China)Abstract：OnthebasisofintroducingthebasicprincipleandadvantagesoffiberBragggrating(FBG)sensingtechnology，thelayoutschemesofFBGandtemperaturecompensationtechnologyintheBainijingTunnelNo.3inKunmingCityareputforward.After24-hourcontinuousmonitoring，theinfluenceofdaylongma
5、ximaldifferenceintemperatureonthechangesoftheBraggwavelengthisdiscussed；andreliabilityestimationoftheBraggwavelengthobtainedbytemperaturesensingsystemoneachmonitoringtunnelcross-sectioniscarriedout.ThecalculationresultsvalidatethereliabilityoftheFBGmeasurementsystemasaresultthatthe
6、standarderrorsoftheBraggwavelengtharelessthan14pm.Then，theeight-monthstrainmonitoringdatailluminatethatalternationofdryseasonandrainyseasonasanimportantfactoristhereasoninstrainfluctuationofmonitoringspotsandrainyseasonasthemainreasonfortheincreaseofstrainchange.Finally，animportant
7、monitoringpositionisdetermined；andthesecondaryliningofthetunnelisstableatpresent.TheachievedresultsshowthattheFBGisgoodatmeasuringstraindistributionoftunnelsduetoitsexcellentcharacteristicscomparedwithtraditionalelectromotivesensorsandotheropticalfibersensors.Asaresult，itisafeasibl
8、eandeffectivemethodforstru
