摘要

为了研究BOTDA光纤传感技术用于混凝土结构裂缝监测的可行性,进行了高强钢筋活性粉末混凝土梁加载试验和公路隧道衬砌裂缝现场监测试验。通过在高强钢筋活性粉末混凝土梁的表面和内部同时布设分布式光纤,使用千斤顶施加多级荷载,获得了多级荷载作用下混凝土梁表面和内部的应变分布。通过对应变数据的分析,了解了混凝土梁从没有裂缝到出现裂缝以及裂缝发展全过程的应变变化规律。混凝土梁加载试验结果说明:基于BOTDA的光纤传感技术可以精准定位混凝土结构裂缝,而且光纤传感技术可以监测混凝土结构裂缝产生,发展全过程,满足全时全域的监测要求。在宜巴高速某隧道现场搭建BOTDA分布式光纤隧道衬砌裂缝监测系统,分析监测数据和现场实地勘察结果也验证了该系统用于监测裂缝产生,发展全过程的可行性。结果表明:裂缝产生的地方应变变化较大,应变差可达到800με以上,而且产生裂缝区域的应变差与没有产生裂缝区域的应变差相差较大,从应变差分布图中可以很明显地识别,建议后期将要建设的隧道衬砌的裂缝监测系统报警阈值设定为800με,若应变差超过800με,监测系统应进行报警,养护人员需要到现场进行查看并判断是否需要进行养护。