案例分享：OFDR监测压实黏土梁的弯曲行为
01
概述
ofdr分布式光纤应变测量技术已被广泛应用于结构健康监测领域，如桥梁、管道以及大坝等构筑物的变形监测，但应用于土体变形监测的研究较少。本文借助压实粘土梁四点弯曲试验，通过在土体内部植入应变感测光缆，监测土体内部的变形信息，验证了osi分布式光纤感测技术应用于土体变形测量的可行性，并讨论了实际工程应用中存在的关键问题。
02
测试过程
本文所用压实粘土梁长360mm、横截面80mm。当粘土梁堆积至20、40和60mm的高度（在图1中标记为h1、h2和h3）时，将光纤铺设在模型上表面，然后通过侧壁上的通孔连接到osi解调仪。光纤在安装过程中需保持轻微的拉伸，以提高其对压缩变形的敏感性。
(a) 试验装置图；(b) 试验装置及监测方案示意图 (单位：mm)
图1 弯曲试验装置
试验装置如图1所示，试验详情见表1。c1测试研究粘土在加载-卸载条件下的力学行为。此外，对m1组中每级加载后的应变进行了两次采集，两次读数的间隔是三分钟。
表1 试验方案
03
测试结果
梁在特定位置的应变分布如图2所示，传感光纤的位置和选定的分析点如图2d所示。
图2 土梁ml1的应变发展过程
(a)h1；(b)h2；(c)h3；(d)兴趣点和光纤位置示意图
在初始加载阶段，粘土的压缩应变随荷载呈线性增加。中性轴上方的粘土处于压缩状态，而下方处于拉伸状态，中性轴位于半高以下，随着载荷的增加，中性轴上移。
当加载到62.75n时，h1的应变测量值急剧下降，随后裂纹萌生。h2层在初始阶段处于压缩状态，表明中性轴低于半高。h3的应变测量如图2c所示。140、180和220mm处的拉伸应变的变化趋势与100mm和260mm处的不同。这种差异也被认为是由应力集中造成的。
当荷载达到62.75n时，梁的底部开始产生拉裂，并延伸到梁的顶部。由于传感光纤与周围土体之间的耦合减弱，拉应变的增加受到了限制。随后，拉伸区发生塑性变形，拉伸区范围逐渐扩大，呈现为中性轴上移。随着荷载的持续增加，拉伸区的粘土达到其屈服点。之后，梁底部出现裂缝。
完整测试过程及结果，详见ofdr监测压实黏土梁的弯曲行为（可点击）。
来源：geotechnical testing journal, 45(3), 627-643.
题名：monitoring flexure behavior of compacted clay beam using high-resolution distributed fiber optic strain sensors
作者：李豪杰，朱鸿鹄*，张春新，reddy, n. g., 吴海颖
红米千元新机Redmi Note 8通过俄罗斯EEC认证
浅谈步进电机、交流电机和伺服电机
手机出货量连续第三年下降，手机厂商甩卖4G转战5G
影响5G发展最为关键的因素之一就是5G基站的建设
浅谈智能电网和智慧城市的关系
案例分享：OFDR监测压实黏土梁的弯曲行为
Containerd常见命令操作
企业发现自己面临着集成多种设备和协议的挑战
安全防范的手段有哪些
如何使用 MLX90614 红外测温仪实现 SMBus 通信
京东物流与跨越速运强强联合
哪个品牌的蓝牙耳机质量比较好、高品质蓝牙耳机排行榜
信捷产品在折弯机系统中的应用
三菱FX5U PID自动调节控制案例
一文简析TC3xx Rest/Clock/Watch模块
英伟达携手沃尔沃打造自动驾驶汽车：将使用Nvidia硬件
利用Microchip的即插即用传感器库简化您的下一个位置传感器设计
8GB运存+小米三星的黑科技、国产机有一加5还斗不过苹果？
全方位体成分报告+智能识别身材，八电极华为体脂秤2Pro双十二正式开售
滚珠螺杆的使用优势
概述
ofdr分布式光纤应变测量技术已被广泛应用于结构健康监测领域，如桥梁、管道以及大坝等构筑物的变形监测，但应用于土体变形监测的研究较少。本文借助压实粘土梁四点弯曲试验，通过在土体内部植入应变感测光缆，监测土体内部的变形信息，验证了osi分布式光纤感测技术应用于土体变形测量的可行性，并讨论了实际工程应用中存在的关键问题。
02
测试过程
本文所用压实粘土梁长360mm、横截面80mm。当粘土梁堆积至20、40和60mm的高度（在图1中标记为h1、h2和h3）时，将光纤铺设在模型上表面，然后通过侧壁上的通孔连接到osi解调仪。光纤在安装过程中需保持轻微的拉伸，以提高其对压缩变形的敏感性。
(a) 试验装置图；(b) 试验装置及监测方案示意图 (单位：mm)
图1 弯曲试验装置
试验装置如图1所示，试验详情见表1。c1测试研究粘土在加载-卸载条件下的力学行为。此外，对m1组中每级加载后的应变进行了两次采集，两次读数的间隔是三分钟。
表1 试验方案
03
测试结果
梁在特定位置的应变分布如图2所示，传感光纤的位置和选定的分析点如图2d所示。
图2 土梁ml1的应变发展过程
(a)h1；(b)h2；(c)h3；(d)兴趣点和光纤位置示意图
在初始加载阶段，粘土的压缩应变随荷载呈线性增加。中性轴上方的粘土处于压缩状态，而下方处于拉伸状态，中性轴位于半高以下，随着载荷的增加，中性轴上移。
当加载到62.75n时，h1的应变测量值急剧下降，随后裂纹萌生。h2层在初始阶段处于压缩状态，表明中性轴低于半高。h3的应变测量如图2c所示。140、180和220mm处的拉伸应变的变化趋势与100mm和260mm处的不同。这种差异也被认为是由应力集中造成的。
当荷载达到62.75n时，梁的底部开始产生拉裂，并延伸到梁的顶部。由于传感光纤与周围土体之间的耦合减弱，拉应变的增加受到了限制。随后，拉伸区发生塑性变形，拉伸区范围逐渐扩大，呈现为中性轴上移。随着荷载的持续增加，拉伸区的粘土达到其屈服点。之后，梁底部出现裂缝。
完整测试过程及结果，详见ofdr监测压实黏土梁的弯曲行为（可点击）。
来源：geotechnical testing journal, 45(3), 627-643.
题名：monitoring flexure behavior of compacted clay beam using high-resolution distributed fiber optic strain sensors
作者：李豪杰，朱鸿鹄*，张春新，reddy, n. g., 吴海颖
红米千元新机Redmi Note 8通过俄罗斯EEC认证
浅谈步进电机、交流电机和伺服电机
手机出货量连续第三年下降，手机厂商甩卖4G转战5G
影响5G发展最为关键的因素之一就是5G基站的建设
浅谈智能电网和智慧城市的关系
案例分享：OFDR监测压实黏土梁的弯曲行为
Containerd常见命令操作
企业发现自己面临着集成多种设备和协议的挑战
安全防范的手段有哪些
如何使用 MLX90614 红外测温仪实现 SMBus 通信
京东物流与跨越速运强强联合
哪个品牌的蓝牙耳机质量比较好、高品质蓝牙耳机排行榜
信捷产品在折弯机系统中的应用
三菱FX5U PID自动调节控制案例
一文简析TC3xx Rest/Clock/Watch模块
英伟达携手沃尔沃打造自动驾驶汽车：将使用Nvidia硬件
利用Microchip的即插即用传感器库简化您的下一个位置传感器设计
8GB运存+小米三星的黑科技、国产机有一加5还斗不过苹果？
全方位体成分报告+智能识别身材，八电极华为体脂秤2Pro双十二正式开售
滚珠螺杆的使用优势