本文關(guān)鍵詞：基于光纖傳感技術(shù)的道路拓寬工程邊坡穩(wěn)定性分析與監(jiān)測研究

  更多相關(guān)文章： BOTDA 邊坡 監(jiān)測方案 室內(nèi)試驗(yàn) 有限元 工程應(yīng)用

【摘要】：邊坡穩(wěn)定性問題一直是道路工程中的重點(diǎn)問題,由于邊坡的復(fù)雜巖土特性,目前對它的研究工作仍然不夠完善,而邊坡失穩(wěn)威脅巨大,會造成相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)損失甚至影響生命安全,因此對它的監(jiān)測與研究工作勢在必行�？茖W(xué)的監(jiān)測對研究邊坡變形機(jī)理、預(yù)報(bào)可能發(fā)生的滑坡威脅有著重要的指導(dǎo)作用。本文依托青島市某道路拓寬工程邊坡監(jiān)測項(xiàng)目,采用BOTDA技術(shù)對邊坡錨桿等進(jìn)行了長期的跟蹤調(diào)查,并結(jié)合室內(nèi)邊坡模型試驗(yàn)與有限元分析進(jìn)行了綜合的研究,其主要內(nèi)容與成果歸納如下:(1)通過論證國內(nèi)外關(guān)于邊坡監(jiān)測、邊坡穩(wěn)定性分析和分布式光纖傳感技術(shù)的研究成果以及總結(jié)BOTDA法的原理優(yōu)勢,闡明了BOTDA法在邊坡監(jiān)測中的特點(diǎn)。(2)使用ABAQUS采取強(qiáng)度折減法對模型進(jìn)行有限元數(shù)值模擬,對坡體以及錨桿的位移、應(yīng)力等進(jìn)行分析,得到邊坡變形規(guī)律,靠近邊坡坡頂?shù)腻^桿變形最大,越靠近下部則其變形減小,在錨桿沿線分布上一般在錨桿中前部應(yīng)力最為集中,尤其是上部錨桿明顯受到薄弱面制約。(3)設(shè)計(jì)一套室內(nèi)邊坡模型,利用光纖等開展研究,分析了錨桿與測斜管沿線與不同層位錨桿應(yīng)變分布規(guī)律。結(jié)果表明應(yīng)變極值點(diǎn)出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)軟弱面與錨頭處,沿線應(yīng)變隨荷載增加而增加,上部楔體部分首先失穩(wěn),其規(guī)律與試驗(yàn)基本一致,BOTDA對荷載作用部位的捕捉十分靈敏。(4)設(shè)計(jì)一套光纖三維監(jiān)測體系,對實(shí)際的工程邊坡展開了長期的監(jiān)測工作,結(jié)果表明工程后期錨桿受季節(jié)因素影響,其沿線在錨頭存在應(yīng)變集中效應(yīng),總結(jié)了不同坡面、不同高度、不同時間與不同深度的錨桿應(yīng)變規(guī)律,光纖與應(yīng)力計(jì)得到的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)較好的線性關(guān)系。(5)室內(nèi)試驗(yàn)、數(shù)值模擬以及工程實(shí)踐的結(jié)果具有統(tǒng)一性,研究表明BOTDA在邊坡監(jiān)測中精確可靠,值得進(jìn)一步開發(fā)。
【關(guān)鍵詞】：BOTDA 邊坡 監(jiān)測方案 室內(nèi)試驗(yàn) 有限元 工程應(yīng)用
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U416.14
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-14
• 第一章 緒論14-22
• 1.1 課題背景及研究目的與意義14-15
• 1.1.1 課題背景14
• 1.1.2 研究目的與意義14-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-19
• 1.2.1 邊坡監(jiān)測研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 邊坡穩(wěn)定性分析研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.3 分布式光纖傳感技術(shù)研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3 本文主要內(nèi)容與技術(shù)路線19-22
• 1.3.1 研究內(nèi)容19-20
• 1.3.2 技術(shù)路線20-22
• 第二章 分布式光纖傳感技術(shù)原理22-31
• 2.1 光纖基本特性22-24
• 2.1.1 光纖的結(jié)構(gòu)與分類22-23
• 2.1.2 光散射現(xiàn)象23-24
• 2.1.3 光纖的熔接24
• 2.2 分布式光纖傳感技術(shù)24-25
• 2.2.1 分布式光纖傳感技術(shù)原理24-25
• 2.2.2 分布式光纖傳感技術(shù)優(yōu)點(diǎn)25
• 2.3 BOTDA技術(shù)25-27
• 2.4 光纖變形與溫度測試27-29
• 2.4.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)27-28
• 2.4.2 結(jié)果分析28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 第三章 邊坡穩(wěn)定性有限元分析31-40
• 3.1 有限元法31-33
• 3.1.1 強(qiáng)度折減法31-32
• 3.1.2 本構(gòu)模型32-33
• 3.2 邊坡數(shù)值模型33-37
• 3.2.1 模型建立33-34
• 3.2.2 錨桿-坡體分析34-36
• 3.2.3 測斜管-坡體分析36-37
• 3.3 本章小結(jié)37-40
• 第四章 室內(nèi)邊坡模型試驗(yàn)40-55
• 4.1 試驗(yàn)內(nèi)容40-45
• 4.1.1 模型箱設(shè)計(jì)40
• 4.1.2 巖質(zhì)邊坡相似材料40-42
• 4.1.3 錨桿監(jiān)測方案42
• 4.1.4 巖質(zhì)邊坡模型試驗(yàn)總體方案42-45
• 4.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析45-52
• 4.2.1 測斜管應(yīng)變分析46-48
• 4.2.2 錨桿應(yīng)變分析48-51
• 4.2.3 坡面應(yīng)變分析51
• 4.2.4 百分表分析51-52
• 4.3 本章小結(jié)52-55
• 第五章 BOTDA的工程應(yīng)用55-74
• 5.1 項(xiàng)目概況55-57
• 5.1.1 工程概況55
• 5.1.2 C坡地質(zhì)條件55-57
• 5.2 監(jiān)測方案設(shè)計(jì)57-59
• 5.3 監(jiān)測數(shù)據(jù)分析59-71
• 5.3.1 邊坡溫度場分析60-61
• 5.3.2 錨桿軸向時間-應(yīng)變分析61-64
• 5.3.3 邊坡截面應(yīng)變分析64-66
• 5.3.4 錨桿應(yīng)力分析66-67
• 5.3.5 錨桿應(yīng)力計(jì)監(jiān)測67-68
• 5.3.6 坡面光纖應(yīng)變分析68-71
• 5.4 工程經(jīng)驗(yàn)71-72
• 5.5 本章小結(jié)72-74
• 第六章 結(jié)論與展望74-76
• 6.1 結(jié)論74-75
• 6.2 展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-79
• 致謝79-80
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文80

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 高磊;陳暉東;余湘娟;周斌;;巖土與地質(zhì)工程中分布式光纖傳感技術(shù)研究進(jìn)展[J];水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào);2013年02期

2 朱鴻鵠;施斌;嚴(yán)s，

本文編號：786889