基于分布式光纤的混凝土表面温度梯度监测试验及反馈研究

doi:10.3969/j.issn.1001-5485.2012.09.010

长江科学院院报 ›› 2012, Vol. 29 ›› Issue (9): 42-45.DOI: 10.3969/j.issn.1001-5485.2012.09.010

基于分布式光纤的混凝土表面温度梯度监测试验及反馈研究

周宜红¹，周建兵²，黄耀英¹，周绍武²，李金河²

1.三峡大学水利与环境学院，湖北宜昌 443002； 2.中国长江三峡集团公司，湖北宜昌 443002

收稿日期:2011-06-27 修回日期:2011-08-26 出版日期:2012-09-01 发布日期:2012-09-13
作者简介:周宜红（1966-），男，湖北宜昌人，教授，博士，主要从事水利工程施工方面的教学与科研工作

Monitoring of Temperature Gradient on Concrete Surface by Distributed Optical Fiber and Feedback Analysis

ZHOU Yi-hong¹, ZHOU Jian-bing², HUANG Yao-ying¹, ZHOU Shao-wu², LI Jin-he^2

1. College of Hydraulic & Environmental Engineering, China Three Gorges University, Yichang 443002, China; 2.China Three Gorges Corporation, Yichang 443002, China

Received:2011-06-27 Revised:2011-08-26 Published:2012-09-01 Online:2012-09-13

摘要/Abstract

摘要： 高温季节浇筑混凝土时，受太阳辐射及昼夜温差的影响，混凝土浇筑仓表层温度日变幅较大，形成非线性温度梯度，由此引起的拉应力超过相应龄期混凝土的抗拉强度即产生表面裂缝。基于分布式光纤测温系统具有线测温和实时在线监测的优势，采用分布式光纤对混凝土浇筑仓表层温度进行实时在线监测，确定日变化环境气温和太阳辐射对表层混凝土的影响范围，并建立有限元模型进行温度场及徐变应力场反馈分析。研究表明,对于层厚3 m的浇筑块，表层50 cm区域的混凝土受日变化环境气温和太阳辐射影响较大。

关键词: 分布式光纤, 太阳辐射, 温度梯度, 反馈

Abstract: During concrete placement in high temperature seasons, large daily temperature variation on the concrete surface will lead to nonlinear temperature gradient, which causes tensile stress. If the stress exceeds the tensile strength of the concrete in corresponding concrete age, surface cracks will occur. Distributed optical fiber was employed to carry out real-time online monitoring of temperature on the surface layer of the concrete block, and subsequently to determine the area influenced by solar radiation and daily air temperature variation. Moreover, a FEM model was established to perform feedback analysis on temperature field and creep stress field. Results showed that for a concrete block with 3m-thick layer, the area from the surface to the depth of 50cm was largely influenced by daily temperature variation and solar radiation.

Key words: distributed optical fiber, solar radiation, temperature gradient, feedback

中图分类号:

TV315

周宜红, 周建兵, 黄耀英, 周绍武, 李金河. 基于分布式光纤的混凝土表面温度梯度监测试验及反馈研究[J]. 长江科学院院报, 2012, 29(9): 42-45.

ZHOU Yi-Hong, ZHOU Jian-Bing, HUANG Yao-Ying, ZHOU Shao-Wu, LI Jin-He. Monitoring of Temperature Gradient on Concrete Surface by Distributed Optical Fiber and Feedback Analysis[J]. JOURNAL OF YANGTZE RIVER SCIENTIFIC RESEARCH INSTI, 2012, 29(9): 42-45.

[1]	向天兵, 杨小龙, 闫尚龙, 司建强. 城区浅埋隧洞近接施工影响控制研究与实践[J]. 长江科学院院报, 2022, 39(12): 134-140.
[2]	张兰兰, 包腾飞, 王一兵, 李涧鸣. 基于BOTDA的光纤分布式传感温度补偿[J]. 长江科学院院报, 2022, 39(11): 157-162.
[3]	何一纯, 丁秀丽, 吕风英, 王兰普, 石艳龙, 张雨霆. 大型抽水蓄能电站地下厂房围岩变形时效特征和反馈分析[J]. 长江科学院院报, 2020, 37(11): 172-179.
[4]	赵文斌, 刘建勋, 张戎令, 李延盛, 关惠军. 大温差、干寒地区日照对混凝土箱梁的影响规律[J]. 长江科学院院报, 2018, 35(1): 137-142.
[5]	杨晓松,杨保存,王正中,贺兴宏. 考虑太阳辐射的寒区混凝土衬砌渠道冻害机理[J]. 长江科学院院报, 2016, 33(6): 41-46.
[6]	游湘,杨涛,张旻,杨鹏飞. 锦屏一级水电站右岸进水口引渠边坡动态设计研究[J]. 长江科学院院报, 2014, 31(11): 155-159.
[7]	刘显军，王军，李思忠，杜寿兵，刘小刚. 一种新型平衡自调节系统在土工离心机上的应用[J]. 长江科学院院报, 2014, 31(1): 77-80.
[8]	孙杲辰，王正中，李爽，杨晓松，肖旻，安元. 反演梯形渠道砼衬砌体表面温度的太阳辐射模型[J]. 长江科学院院报, 2013, 30(6): 90-94.
[9]	黄祥，甘孝清，李强，曾祥进. 基于拉曼散射的分布式光纤测温系统应用研究[J]. 长江科学院院报, 2013, 30(2): 92-96.
[10]	甘孝清，赵军华，李申亭，李端有. 分布式光纤加热技术研究[J]. 长江科学院院报, 2013, 30(11): 119-123.
[11]	薛常斌, 栗庆. 离心机加速度反馈方式研究[J]. 长江科学院院报, 2012, 29(3): 84-86.
[12]	聂俊 , 李端有 , 梁俊 . 基于 BOTDA 的温度和应变测试探讨[J]. 长江科学院院报, 2011, 28(4): 67-70.
[13]	苏怀智, 吴中如, 温志萍, 张彪. 工程在线监控及反馈分析系统综合推理库[J]. 长江科学院院报, 2001, 18(3): 32-35.

基于分布式光纤的混凝土表面温度梯度监测试验及反馈研究

Monitoring of Temperature Gradient on Concrete Surface by Distributed Optical Fiber and Feedback Analysis

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

相关文章 13

编辑推荐

Metrics

本文评价