基于BOFDA和FEM的管道收敛变形模型试验

作者：孟志浩; 李志亮; 张勇; 王新; 尹爱月

来源：山西建筑, 2022, 48(17): 73-77.

DOI：10.13719/j.cnki.1009-6825.2022.17.019

• BOFDA技术
• 管道
• 变形监测
• 收敛变形

近年来，布里渊频域分析技术(Brillouin Optical Frequency Domain Analyzer, BOFDA)已被成功地应用到岩土体、地质及建(构)筑物结构的温度和应变监测中。介绍了BOFDA技术的原理，设计了管道模型的环向收敛变形模型试验，并将BOFDA技术成功应用到管道的环向收敛变形监测中。通过设计不同的感测光缆的布设工艺，对比不同的传感元件和布设工艺之间的性能差异。实验获取了不同围压下管道的收敛变形值以及管道的环向应变，建立了同比例Finite Element Modeling(FEM)模型，模拟各实验情况下管道的各项性能指标，并将数值计算结果与实测结果相对比。对比分析表明，基于BOFDA技术的分布式光纤传感器测得管道外表面为压应变，内表面为拉应变，其监测数值及规律与FEM模拟分析结果表现一致。据此得出：BOFDA技术可有效地应用于管道的环向收敛变形监测，可定性的定位管道应力集中位置及定量的获取应力应变数值。实际工程中，该技术可在管道及隧道的受力变形监测领域推广应用。

• 单位
  山东电力工程咨询院有限公司