[发明专利]基于光纤感测技术的受力杆件压缩和拉伸变形的监测方法

权利要求书

1.一种基于光纤感测技术的受力杆件压缩和拉伸变形的监测方法，其特征在于所述监测方法包括以下步骤：

（1）确定基坑围护结构中的待测区域；

（2）根据所述待测区域中的支撑杆件类型选择不同的安装方式：若所述支撑杆件为混凝土支撑，则沿所述混凝土支撑轴向布置准分布式钢筋应力感测光缆；若所述支撑杆件为钢支撑，则沿所述钢支撑轴向布置准分布式光纤光栅应变感测光缆；所述准分布式钢筋应力感测光缆和/或所述准分布式光纤光栅应变感测光缆的光纤引线与FBG解调仪相连接；

（3）所述FBG解调仪发出宽带光信号传输到所述准分布式钢筋应力感测光缆和/或所述准分布式光纤光栅应变感测光缆上并反射出一组不同波长的窄带光；

（4）当所述准分布式钢筋应力感测光缆和/或所述准分布式光纤光栅应变感测光缆随所述支撑杆件变化时，导致所述准分布式钢筋应力感测光缆和/或所述准分布式光纤光栅应变感测光缆的谐振波长漂移，经过所述FBG解调仪对反射的所述窄带光的波长进行识别，监测出所述窄带光的波长变化，以获得所述支撑杆件的应力变化；

（5）当所述准分布式钢筋应力感测光缆和/或所述准分布式光纤光栅应变感测光缆上的应力数值变大时，则说明所述支撑杆件上的对应位置发生拉伸变形；当所述准分布式钢筋应力感测光缆和/或所述准分布式光纤光栅应变感测光缆上的应力数值变小时，则说明所述支撑杆件上的对应位置发生压缩变形；

所述准分布式钢筋应力感测光缆包括若干沿所述混凝土支撑轴向间隔分布的钢筋应力计，各所述钢筋应力计经光纤串联；所述FBG解调仪对反射的所述窄带光的波长进行识别时，确定反射的所述窄带光所对应的所述钢筋应力计位置；所述准分布式钢筋应变感测光缆布置于所述混凝土支撑内两根对称设置的主筋上，并在两根所述主筋上呈U型去回路分布；

所述准分布式光纤光栅应变感测光缆包括若干沿所述钢支撑轴向间隔分布的应变监测单元，各所述应变监测单元经光纤串联；所述FBG解调仪对反射的所述窄带光的波长进行识别时，确定反射的所述窄带光所对应的所述应变监测单元的位置；

所述应变监测单元在所述钢支撑上沿轴向间隔分布，每个所述应变监测单元包括至少四个光纤光栅应变计，所述光纤光栅应变计分布在所述钢支撑横截面的上、下、左、右四个位置，相邻所述光纤光栅应变计之间经光纤串联。

2.根据权利要求1所述的一种基于光纤感测技术的受力杆件压缩和拉伸变形的监测方法，其特征在于所述光纤光栅应变计焊接固定于所述钢支撑表面，包括封装于金属片或金属壳体中的光纤光栅应变传感器和光纤光栅温度传感器。