[发明专利]一种深基坑桩墙顶部水平位移测试方法

权利要求书

1.一种深基坑桩墙顶部水平位移测试方法，其特征在于，包括：

S1、将第一光纤光栅串2和第二光纤光栅串3关于载体中心线对称地安装于载体两侧，且两根光纤光栅串位于同一水平面上；所述第一光纤光栅串2和所述第二光纤光栅串3均包括多个测点，且第一光纤光栅串2上的测点与第二光纤光栅串3上的测点之间关于载体中心线对称设置；

S2、获取第一光纤光栅串2测点的初始中心波长和第二光纤光栅串3测点的初始中心波长；

S3、在被测对象1上选取与端点距离分别为a和b的两点，记为A和B，并设定A和B的初始水平位移为0；

S4、当载体随被测对象1发生同步变形后，获取变形后第一光纤光栅串2测点的中心波长和变形后第二光纤光栅串3测点的中心波长；

S5、引入外部基准点，通过全站仪测试获取变形后A和B的水平位移V_a1、V_b1；

S6、计算出各测点的应变变化量以及位移。

2.根据权利要求1所述的深基坑桩墙顶部水平位移测试方法，其特征在于，S1中，所述测点为光纤布拉格光栅传感器，测点的中心波长用下式表示：

λ_B＝2n_effΛ

其中，λ_B表示中心波长，n_eff为纤芯等效折射率，Λ为光栅周期。

3.根据权利要求2所述的深基坑桩墙顶部水平位移测试方法，其特征在于，S4中，当受到外界温度、应变作用时，测点的中心波长位移表示为：

Δλ_B＝2Δn_effΛ+2n_effΔΛ

其中，Δλ_B为测点的中心波长位移，Δn_eff为纤芯等效折射率变化，ΔΛ为光栅周期变化。

4.根据权利要求3所述的深基坑桩墙顶部水平位移测试方法，其特征在于，S4中，测点的中心波长产生的漂移为：

其中，ε_z为轴向应变，P_e为弹光系数，α_Λ为光纤的热膨胀系数，α_n表示热光系数，ΔT为温度的变化量。

5.根据权利要求4所述的深基坑桩墙顶部水平位移测试方法，其特征在于，S4中，两光纤光栅测点的中心波长漂移之差为：

其中，和分别表示两光纤光栅测点的中心波长漂移。

6.根据权利要求5所述的深基坑桩墙顶部水平位移测试方法，其特征在于，S6中，测点的应变变化量的计算公式为：

其中，表示应变变化量，λ_Bi0表示第一光纤光栅串2测点的初始中心波长，λ_Bi1表示变形后第一光纤光栅串2测点的中心波长；λ′_Bi0表示第二光纤光栅串3测点的初始中心波长，λ′_Bi1表示变形后第二光纤光栅串3测点的中心波长。

7.根据权利要求6所述的深基坑桩墙顶部水平位移测试方法，其特征在于，S6中，测点的位移的计算公式为：

其中，y_i表示位移，Δx_i为沿被测对象1长度上下两测量截面的间距，R为被测对象1截面上对称两应变测点之间距离的一半，ε_a为A点的应变，ε_b为B点的应变。

8.一种深基坑桩墙顶部水平位移测试装置，其特征在于，用于执行权利要求1至7任一所述的深基坑桩墙顶部水平位移测试方法，包括：载体、被测对象1、第一光纤光栅串2和第二光纤光栅串3；

其中，第一光纤光栅串2和第二光纤光栅串3关于载体中心线对称地安装于载体两侧，且两根光纤光栅串位于同一水平面上；第一光纤光栅串2和所述第二光纤光栅串3均包括多个测点，且第一光纤光栅串2上的测点与第二光纤光栅串3上的测点之间关于载体中心线对称设置；载体材料的弹性模量小于等于土体的弹性模量。