《高壩變形監測的多功能光纖感測系統與關鍵技術》是依託四川大學，由劉浩吾擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：高壩變形監測的多功能光纖感測系統與關鍵技術
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉浩吾
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
研究高土石壩變形監測的基於布里淵原理的多功能-分散式光纖感測技術體系和關鍵技術。依據圓管形彈性梁變形理論，首次提出4路感測光纖與波紋管集成的光纖監測管及其在壩體填築層面上跨河向水平布置方法，具有可同時觀測沉降、雙向水平位移、界面錯動、裂縫等多個項目一體化的監測功能。並運用光纖吹敷等技術，實現光纖系統在大壩填築層面上的一次性整體敷設，顯著提高存活率。提出布里淵感測光纖-監測管-土體複合體的細觀力學和力-光耦合建模理論與數值模擬方法；提出非線性應變梯度的光學效應的數值積分算法和裂縫區局部強非線性應變與縫位-縫寬的多參量綜合確定方法。採用新型的PPP-BOTDA解調儀和MTS剛性機構建精密力-光耦合實驗系統，以及土石壩大比尺綜合實驗模型，進行多工況系列實驗驗證。學術思路新穎，賦予本項新系統具有多功能化、系統緊湊結構簡化、整體快速敷設的三重優勢，有利於推動高壩監測科技升級的重點突破。
結題摘要
提出高壩變形監測的布里淵型分散式光纖感測集成系統與技術方案以及感測光纖的平板型2維封裝結構，具有多功能化-系統簡練結構緊湊-整體快速敷設-保障光纖存活的多重優勢。運用物理模型與數值模型的宻切相結合，對光纖封裝件-土料複合體，進行實驗驗證。首次提出光纖在壩體填築層面上跨河向布置方式及其在壩基-壩肩中的布置方式。構建了適用於土質心牆型-砼靣板型-土工膜防滲型土石壩以及雙曲拱壩等各種常用壩型的布置方式和技術方案，適用範圍廣，具有工程實用價值；可實現線上遙測-珍斷-預警，推動高壩安全監測科技升級的重點突破;已與水電工程設計方，協定一致、確定本成果在一座明年興建的國外大壩中套用。提出雙曲拱壩所特需的光纖封裝的微彎梁-弱曲梁的彈性理論分析方法，具有學術價值。
