光纖光柵傳感器在路基沖擊碾壓監(jiān)測中的應(yīng)用
本文關(guān)鍵詞:光纖光柵傳感器在路基沖擊碾壓監(jiān)測中的應(yīng)用,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在道路工程中,路基壓實度是決定道路修筑質(zhì)量和使用壽命的重要因素。目前,沖擊碾壓施工方法被廣泛應(yīng)用于路基壓實處理中,但其現(xiàn)場試驗監(jiān)測的手段還很不足,路基填料的松鋪厚度和合理的碾壓遍數(shù)經(jīng)常依靠經(jīng)驗確定,很容易造成路基壓實度不達(dá)標(biāo)或者資源浪費。因此,亟需一種性能穩(wěn)定、數(shù)據(jù)可靠的手段,為正確指導(dǎo)施工,保證路基的壓實效果提供數(shù)據(jù)支持。光纖光柵(FBG)傳感器適應(yīng)性強(qiáng),靈敏度高,可以滿足道路工程的監(jiān)測要求。針對路基實際工作環(huán)境的特點,本文采用由土工塑料格柵封裝的光纖光柵傳感器,對沖擊碾壓過程中路基的響應(yīng)和變化情況進(jìn)行實時監(jiān)測。在實際工程中的應(yīng)用證明,此種封裝方式不但能有效保護(hù)光纖光柵,而且可以很好地實現(xiàn)傳感器和路基土體的協(xié)同變形,所測數(shù)據(jù)具有較高的可靠性和準(zhǔn)確度。利用所制作的光纖光柵傳感器,在沈陽一四平高速公路改擴(kuò)建工程中,對試驗路段高填方路基的沖擊碾壓過程進(jìn)行了試驗研究。通過整理分析所采集的數(shù)據(jù),推算出了壓路機(jī)的沖擊力,并得出以下結(jié)論:土工塑料格柵封裝的光纖光柵傳感可以對路基的沖擊碾壓過程進(jìn)行有效的實時動態(tài)監(jiān)測,且靈敏度較高。利用光纖光柵傳感器不但可以實時監(jiān)測沖擊壓路機(jī)的行駛速度,而且可以確定合理的沖擊碾壓遍數(shù)。最后,利用ABAQUS有限元軟件對沖擊碾壓過程進(jìn)行了模擬。根據(jù)實際情況設(shè)定材料參數(shù)和邊界條件,建立模型,計算碾壓輪行進(jìn)一周的過程中路基產(chǎn)生的應(yīng)力應(yīng)變,并將模擬結(jié)果與傳感器實測結(jié)果對比分析,驗證了傳感器數(shù)據(jù)的有效性。
【關(guān)鍵詞】:路基監(jiān)測 沖擊碾壓 光纖光柵傳感器 沖擊碾壓遍數(shù) ABAQUS
【學(xué)位授予單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TP212
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 1 緒論9-15
- 1.1 研究背景及意義9-11
- 1.1.1 道路工程中的路基壓實問題9-10
- 1.1.2 目前沖擊碾壓法施工現(xiàn)場監(jiān)測手段的不足10-11
- 1.1.3 利用光纖光柵傳感器監(jiān)測沖擊碾壓施工的可行性11
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
- 1.3 本文的研究內(nèi)容和技術(shù)路線13-15
- 2 沖擊碾壓技術(shù)15-20
- 2.1 目前公路建設(shè)中的路基加固處理方法15-17
- 2.2 沖擊碾壓法的壓實作用原理17-18
- 2.3 沖擊壓路機(jī)的沖擊能量18
- 2.4 沖擊碾壓法施工效果的影響因素18-19
- 2.5 本章小結(jié)19-20
- 3 光纖光柵傳感器的原理與制作標(biāo)定過程20-31
- 3.1 FBG傳感器的工作原理20-22
- 3.2 FBG傳感器在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展22-23
- 3.3 封裝方法的選擇23-25
- 3.4 傳感器的制作與標(biāo)定25-30
- 3.4.1 應(yīng)變傳感器的制作過程25-28
- 3.4.2 溫度傳感器的制作過程28-30
- 3.4.3 FBG傳感器的標(biāo)定30
- 3.5 本章小結(jié)30-31
- 4 光纖光柵傳感器的埋設(shè)和數(shù)據(jù)采集處理31-50
- 4.1 工程概況31-32
- 4.2 傳感器的埋設(shè)與數(shù)據(jù)采集32-34
- 4.3 數(shù)據(jù)的整理分析34-43
- 4.4 沖擊力的計算43-46
- 4.5 壓路機(jī)行駛速度的測算46-48
- 4.6 合理碾壓遍數(shù)的確定48-49
- 4.7 本章小結(jié)49-50
- 5 有限元模擬50-57
- 5.1 模型的建立50-52
- 5.2 結(jié)果分析52-54
- 5.3 模擬結(jié)果與實測結(jié)果的對比54-56
- 5.4 本章小結(jié)56-57
- 6 結(jié)論與展望57-58
- 6.1 結(jié)論57
- 6.2 展望57-58
- 參考文獻(xiàn)58-61
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況61-62
- 致謝62-63
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本文關(guān)鍵詞:光纖光柵傳感器在路基沖擊碾壓監(jiān)測中的應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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