贾强强,苏怀智,冯龙龙,杨孟.混凝土结构开裂监测的PPP-BOTDA分布式光纤技术试验研究[J].光电子激光,2016,27(8):832~837
混凝土结构开裂监测的PPP-BOTDA分布式光纤技术试验研究
Experimental research on concrete structure crack monitoring based on PPP-BOTDA technology
投稿时间:2015-11-02  
DOI:
中文关键词:  混凝土结构  开裂监测  预泵浦光时域分析(PPP-BOTDA)  模型试验  分布式光纤传感 技术
英文关键词:concrete structure  crack monitoring  pulse-prepump Brillouin optical time doma in analysis (PPP-BOTDA)  model test  distribut ed optical fiber sensing technology
基金项目:国家自然科学基金(51579083,41323001)、高等学校博士学科点专项科研基金(20130094110010)和中央高校基本科研业务费专项资金(2015B25414)资助项目
作者单位
贾强强 河海大学 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏 南京 210098
河海大 学 水利水电学院,江苏 南京 210098 
苏怀智 河海大学 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏 南京 210098
河海大 学 水利水电学院,江苏 南京 210098 
冯龙龙 河海大学 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏 南京 210098 
杨孟 河海大 学 水利水电学院,江苏 南京 210098 
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中文摘要:
      针对混凝土结构裂缝难从理论上准确预测这一问题 ,本文基于预泵浦光时域分析(PPP-BOTDA)的分布式光纤传感技术,借助模型试验,研究了 利用该技术实现混凝土结构开裂辨识和发展状况监测的可行性,建立了混凝 土结构开裂监测的经验模型。试验研究表明,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0.375MHz/℃; 光纤布里渊频移峰值与混凝土开裂位置具有很好的对应 性,且峰值的大小可表征出裂缝的宽度,光纤与裂缝正交时其应变系数为0.050MHz/με。
英文摘要:
      Theoretically,it is too difficult to predict the location and width of cracks is concrete structure accurately.Theref ore,monitoring cracks of concrete structure is of great significance.Based on pulse-prepump Brillouin optical time domain analysis (PPP -BOTDA),the principle of distributed optical fiber sen sing technology is discussed. By means of model test,this article studies the feasibility of using this techno logy to identify or monitor cracks in concrete structure,and an empirical model of crack monitoring in concrete struct ure is constructed.The experimental results show that the Brillouin frequency shift will increase linea r by along with the rise of optical fiber temperature,and the temperature coefficient is 0.3754M Hz/℃.According to the peak position of Brillouin frequency shift,the location of the crack can be determined,and the s ize of the peak indicates the width of the crack.When fiber and crack are orthogonal,the strain coefficient is 0.0508MHz/με.
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