基于光纖光柵傳感器技術(shù)的邊坡位移監(jiān)測及穩(wěn)定性分析.pdf

1、邊坡的失穩(wěn)會導(dǎo)致建筑物的破壞，交通設(shè)施癱瘓，造成人員傷亡和經(jīng)濟損失，是相當(dāng)嚴(yán)重的全球性自然災(zāi)害。為了盡可能地減小邊坡失穩(wěn)造成的危害，許多學(xué)者開始對邊坡安全性實時監(jiān)測、預(yù)報展開研究，取得了很好的成果。伴隨光纖傳感技術(shù)的迅猛發(fā)展，光纖光柵傳感器技術(shù)開始被運用于邊坡的穩(wěn)定性監(jiān)測。
　　本文采用ABAQUS有限元軟件分析了表面粘貼式光纖光柵傳感器應(yīng)變傳遞率的影響因素，得到了基體層和粘結(jié)層的厚度、彈性模量、泊松比，以及光柵長度對光纖光柵的應(yīng)

2、變傳遞率的影響。因此，為了消除基體材料和減小粘結(jié)層厚度的影響，本文選取裸光柵來進(jìn)行分析。通過在測斜管表面合理地布設(shè)光纖光柵傳感器來實現(xiàn)溫度的自補償。采用數(shù)值模擬與室內(nèi)試驗對中心差分計算位移的正確性進(jìn)行了驗證，并結(jié)合外推法提高了位移計算精度；同時對經(jīng)典的位移積分算法進(jìn)行了改進(jìn)，發(fā)現(xiàn)分段位移疊加法的計算精度高于經(jīng)典的位移積分算法。
　　根據(jù)極限平衡理論得到了計算邊坡穩(wěn)定系數(shù)的積分求解方法，并且結(jié)合GeoStudio-slope/w和A

3、BAQUS分析了影響邊坡穩(wěn)定性的各種因素，驗證了積分算法的正確性。同時采用數(shù)值模擬對基于位移信息的邊坡穩(wěn)定性計算模型進(jìn)行了數(shù)值分析。
　　最后以測斜管為載體，結(jié)合位移計算方法，成功地將光纖光柵傳感器應(yīng)用邊坡模型試驗中，將監(jiān)測到的位移與通過PIV技術(shù)獲取的土體變形進(jìn)行了對比分析；同時，結(jié)合位移增量目標(biāo)函數(shù)搜索邊坡的潛在滑裂面位置，進(jìn)而對邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了分析，其結(jié)果與GeoStudio-slope/w確定的邊坡安全性情況相當(dāng)。驗證了基