分布式光纤传感监测三峡大坝混凝土温度场试验研究

1、分布式光纤传感监测三峡大坝混凝土温度场试验研究关键词：三峡工程温度光纤传感监测(1)(2)式中：las为Anti-Stkes光；ls为Stkes光；a为温度相关系数；h为普郎克系数(Js)；为真空中的光速(/s)；v为拉曼平移量(-l)；k为鲍尔次曼常数(J/k)；t为绝对温度值。根据式(2)及实测Stkes-Anti-Stkes光之比可计算出温度值为：(3)光纤测温方式，直接测量的是Raan反射光中两种成分之比，与绝对值无关，因此既使光纤随时间老化，沿程光损失增加，仍可消除光损失的影响，从而可一直保证测温精度。3分布式光纤传感监测混凝土构造温度场3.1传感光缆与网络设计左厂14坝段是三峡二期

2、工程的最后一个大块体浇筑坝段，曾是塔带机的部位，块体仓面尺寸为3220，仓面高程140.56，薄层浇筑层厚1.5，并在底部布置有蛇形冷却水管。仓面混凝土标号、骨料级配分区及设计的光纤传感网络如图1所示。传感光缆选用50的多模单芯不锈钢铠装光缆，直径3，它既保证了检测结果为纯混凝土温度值，又防止了混凝土浇筑过程对传感光缆的损伤，坝体内部共埋设传感光缆81.1。3.2连接与检测连接与检测由DTSanager主控程序实现，包括P与DTS的连接、系统参数装载、命令发送、图形显示及存储、区域显示、报警显示等。其中ZneGeneratr可产生一个批处理文件，通过命令文件可以设置关注区域、报警舆值。图1光纤

3、传感网络转贴于论文联盟.ll.3.3中间成果及分析光纤传感网络的埋设于4月2日完成，随即进展了检测，为了掌握坝块内部混凝土水化热实际的释放过程，一周内每天检测3次，分别选择在不同的环境温度下进展。混凝土浇筑后的3d(21:55)，坝块内部上游面温度到达最高值，传感点号115，网络定点位置118.975，温度峰值为34.75，此时，实测光纤传感网络温度分布曲线如图2所示。其中：AB为光纤测温系统机内光纤段，B为机外尾纤，D为接线盒至进坝口的不锈钢铠装传输光缆，D点为传感网络进坝口，之后的不锈钢铠装光缆既传感又传输，随时可得到80个点的温度值。为验证检测成果的准确性，对进坝口D点前的AB、B、D段

4、用常规温度计进展了测量，误差仅为0.1。由图1知，从113点开始，仓面底部没有布置蛇形冷却水管，115点的位置离冷却水管最远，距上游外表1.5，这是造成图2FG段(113点115点)在整个水化热释放过程中属最高温度分布区的重要原因之一。4d后，峰值温度开始逐渐下降，4月30日后趋于稳定，量值在2.425。图2最高温度时刻的光纤传感网络温度分布曲线图3第二峰值温度时刻光纤传感网络温度分布曲线坝块内部下游面是第二个温度高值区(DE段，即78点88点)，温度到达最高值是混凝土浇筑后的第5d(10:21)，峰值为30.4，网络定点位置87.451此时，实测光纤传感网络温度分布曲线如图3所示。这一区域的

5、仓面底部同样没有布置蛇形冷却水管，不过离冷却水管的间隔 只有1；2个温度高值区的混凝土标号均为250，其他区域为150，这是造成2个温度高值区的又一重要原因；DE段4级骨料级配，而FG段3级骨料级配，这也促成了FG段最高温度分布区的形成。6d后，峰值温度开始逐渐下降，4月22日后趋于稳定，量值在2325。图4115、80、100测点温度过程线参考文献：1easuresR,AlavieT,aakantRetal.Bragggratingfiberptisensingfrbridgeandtherstruture.SendEurpeannferenenSartStruturesandaterial

6、s,Glag,Stland,12-14,tber,1994d,SPIE,1994D:162-167.2GuserliV,artinelli,BarberisA.Theralexpansinessureentsfanretestruturebyebeddedfiberptianeffetiveexaplefsiultaeusstrail-teperaturedetetin,SendEurpeannferenenSartStruturesandaterials.Glag,Stland,12-14,tber,1994d,SPIE,1994D:220-223.3.Aufleger,Th.Strbl,J.Drnstadter.FibreptiTeperatureeasureentsfrDanitring.InternatinalnferenenHealthnitringfivilInfrastrutureSystes,24-26,tber,1994,hngqingUniversityPress,121-128.4胡晓东，胡小唐，刘文晖.基于布里渊放大的分布式光纤温度传感技术的研究J.天津大学学报，1999，(11):678-681.5张在宣，郭宁，余向东，吴孝彪.分布