光纤传感器系统在土工结构的静动应变测量上的应用
光纤传感技术在结构工程检测中的应用
光纤传感技术在结构工程检测中的应用
光纤传感技术是一种用于在结构工程检测中的高性能传感器。
这种技术利用传感器将光场转换成电信号，从而将外界的变化转换成可用于检测的信号。
因此，光纤传感技术可帮助结构工程检测迅速准确地检测和识别构件状态中的变化。
相比传统的检测方法，如模块化光纤传感器具有显著的优势。
比如，光纤传感技术可以高灵敏度，高精度地检测影响构件强度的变形，扭矩，位移，应力及加载状态。
此外，光纤传感器的可靠性和卓越的数据传输抗干扰能力可以实现在恶劣环境下的在线监测，从而保证构件的安全使用。
再如，光纤光栅传感器可以在结构工程检测中进行多参量、多目标检测，高灵敏度、高精度检测构件状态中的变化和动态变化。
它不但可以检测位移，而且可以检测温度，应变，变形，挠曲，弯曲和压力，适用于大多数工程检测领域。
此外，光纤传感器采用数字信号处理技术，抗干扰能力强，对噪声具有较强的抑制能力，可以有效抵抗各种恶劣环境，从而确保结构工程检测的准确性。
总之，光纤传感技术在结构工程检测中具有重要意义，为结构工程检测提供了高灵敏度和精确度的传感方法，改善了结构工程检测方法，提高了构件的安全使用水平，确保飞机、汽车、火车等交通运输设备的性能、安全可靠性。
光纤传感技术在土木工程中的应用
光纤传感技术在土木工程中的应用摘要：光纤传感技术在建筑以及工业领域得到了广泛的应用，而且其技术也不断地成熟。
为了了解土木工程内部结构的形态，往往需要在结构的表面或者内部安放相应的传感器，对建筑结构进行测试。
光纤传感技术具有抗腐蚀、抗干扰等一系列的优势，是土木工程结构检测中的有效手段，因此应当加强其应用的研究。
关键词：土木工程；光纤传感技术；应用在土木工程项目施工的过程中，某些建筑结构体积过大，难以用传统地方式进行检测，如果其内部结构不合理，往往会影响到建筑物的质量和寿命，从而造成比较严重的安全事故。
同时建筑材料在应用的过程中都会出现一定的疲劳断裂现象，有必要加强对建筑内部结构的监测，及时发现建筑结构内部破坏情况，并且做出相应的维护措施。
光纤传感技术在土木工程中得到了广泛的应用，它能够实现对建筑结构的无损化监测，从而判别建筑结构的具体状态，确保建筑物的安全。
1.光纤传感技术简介光纤一般由纤芯、包层、涂覆层以及护套等组成，其结构如下图所示。
光纤传感技术是随着光纤通信技术以及光导纤维技术的发展而出现的一种新技术，光纤传感技术借助了光的作用，利用光纤作为媒介，从而来感测外界信号的传感技术。
在光纤传播的过程中，由于外界物质的不同作用，从而导致光波的物理参量发生变化，例如光在传播中的频率、相位、功率、偏振态等参数都会发生变化，光纤在传播的过程中有光探测器进行检测，然后将外界的变化情况提取出来并且转换为数据，以便分析建筑结构的内部情况。
近年来为了满足土木工程建设的需要，开发了许多针对建筑物结构的监测系统。
分布式光纤传感技术能够实现同时对两个以上的物理量进行监测，在具体的应用中具有良好的优势。
分布式光纤传感器能够实现传感和传输的一体化，最终能够对物理量进行连续测定，所以其信息量比较大。
光纤传感器能够根据土木工程的需要，实现在线实时监测，并且控制多种参数，实现远程自动化控制。
现在已经研发出了体积小、结构简单的传感器探头，能够深入到土木工程的结构内部而不破坏结构的性能，其应用也更加的方便。
光纤传感技术在土木工程监测中的应用研究
光纤传感技术在土木工程监测中的应用研究引言:光纤传感技术是一种基于光纤的传感器技术，利用光纤的光学特性来实现对环境参数的实时监测和测量。
近年来，光纤传感技术在土木工程监测领域得到了广泛的应用和研究。
本文将详细探讨光纤传感技术在土木工程监测中的应用，包括结构健康监测、地下水位监测、地下管道监测和地基沉降监测等方面。
一、结构健康监测结构健康监测一直是土木工程领域的重要课题，光纤传感技术为其提供了一种高精度、实时和可靠的监测方案。
通过在结构中嵌入光纤传感器，可以对结构的应力、温度和变形等重要参数进行实时监测。
光纤传感器的高灵敏度和快速响应能力使得它们特别适用于监测结构的动态响应，如地震、风载等。
此外，光纤传感器还可以远程监测大型桥梁和高楼大厦等复杂结构的健康状态，提前预警潜在的结构问题，从而保证工程的安全性和可靠性。
二、地下水位监测地下水位是土木工程中的重要监测参数，特别是在城市地下管网、地铁和基础设施等工程中。
传统的地下水位监测方法需要埋设大量的传感器和数据采集设备，而光纤传感技术能够通过单条光纤或光纤网络实现多点同时监测。
采用光纤传感器可以准确测量地下水位的变化，并实现远程数据的实时监测和分析。
此外，光纤传感器还可以监测地下水位的临界水位，一旦超过临界水位，系统会自动发出告警信号，以保障工程的安全。
三、地下管道监测地下管道的安全和稳定性对城市基础设施的运行至关重要。
然而，现有的地下管道监测方法通常需要大量的人力和物力，而且监测精度和可靠性有限。
光纤传感技术通过在管道上嵌入光纤传感器，可以实现对地下管道的温度、应变和压力等参数的实时监测。
光纤传感器的高灵敏度和快速响应能力使得它们能够迅速发现管道的异常情况，并及时预警潜在的问题。
此外，光纤传感器还可以实现对地下管道的泄漏检测，一旦发生泄漏，系统会自动报警，以便及时采取措施进行修复，避免事故的发生。
四、地基沉降监测地基沉降是土木工程中常见的问题之一，特别是在软土地区。
光纤传感技术在结构监测中的应用
光纤传感技术在结构监测中的应用随着科技的不断进步，光纤传感技术作为一项先进的监测技术，已经得到了广泛应用。
光纤传感技术通过将传感器和光纤结合起来，利用光的传输特性进行结构的实时监测。
光纤传感技术的应用领域非常广泛，其中之一就是在结构监测中的应用。
本文将从光纤传感技术的原理、应用案例以及优势等方面，探讨光纤传感技术在结构监测中的应用。
首先，我们来了解一下光纤传感技术的原理。
光纤传感技术是利用光的传输特性来实现测量和监测的技术。
传感器一般由一段光纤组成，光纤中会注入光信号。
当有外界因素作用在光纤上时，例如温度、应力、形变等，光纤的光信号会发生改变。
通过测量变化后的光信号，就可以得到外界因素的信息。
在结构监测中，光纤传感技术通过将光纤安装在结构的内部或表面，可以实时监测结构的变化情况。
在工程领域中，光纤传感技术在结构监测中的应用越来越广泛。
例如，光纤传感技术可以用于桥梁的监测。
通过在桥梁的关键部位安装光纤传感器，可以实时监测桥梁的形变情况、温度变化以及应力分布等。
当桥梁发生变形或温度异常时，系统会立即发出预警，从而避免事故的发生。
此外，光纤传感技术还可以用于建筑物的结构监测。
通过在建筑物的柱子、梁等部位安装光纤传感器，可以实时监测建筑物的变形、裂缝以及震动等情况，从而及时发现并解决潜在的安全隐患。
光纤传感技术在结构监测中的应用具有许多优势。
首先，光纤传感技术具有高灵敏度。
由于光纤传感器能够实时感知微小的变化，因此可以提供高精度的监测结果。
其次，光纤传感技术具有实时性。
通过将传感器与计算机系统相连接，可以实时地获取结构的监测数据，从而及时采取措施。
此外，光纤传感技术还具有长寿命和抗干扰等优势，能够在恶劣的环境条件下长期稳定地工作。
然而，光纤传感技术在结构监测中仍然存在一些挑战。
首先，光纤传感器的安装和维护成本较高。
由于光纤传感技术需要将传感器精细地安装在结构中，因此需要大量的人力和材料成本。
其次，光纤传感技术对环境的要求较高。
光纤传感技术在土木工程监测中的应用
光纤传感技术在土木工程监测中的应用近年来，随着科技和技术的迅速发展，光纤传感技术已经被广泛应用于各个领域。
在土木工程监测中，光纤传感技术的应用也开始逐渐增多，其具有高灵敏度、高精度、高稳定性等优势，成为土木工程监测中不可或缺的重要手段。
一、光纤传感技术的基本原理光纤传感技术是一种利用光纤作为传感器的技术，在土木工程监测中应用广泛。
基本原理是通过在光纤中注入光信号，并通过光学传输来检测物理量的变化，将信号转化成电信号并进行测量和处理。
光纤传感技术包括光纤布拉格光栅传感技术、拉曼光纤传感技术、微变分光光纤传感技术、光时域反射技术和光时域反射频域光纤传感技术等多种类型。
其中，光时域反射光纤传感技术和布拉格光栅技术应用较为广泛。
二、光纤传感技术在土木工程监测中的应用1、桥梁监测光纤传感技术可以实现对桥梁的动态和静态监测，包括桥梁的振动、温度、湿度、风速等参数的测量，为桥梁结构的健康状况监测提供了准确可靠的数据支持。
2、地下管线监测利用光纤传感技术可以对地下管线进行实时监测，如燃气管道、水管道等，在防止自然灾害、事故以及各种人为因素的干扰下保障城市基础设施的安全稳定运行。
3、地质灾害监测在地质灾害监测方面，光纤传感技术可以实现对山体、高边坡、高填方等地质情况进行实时监测，确保隐患及时被发现和处理，避免不可挽回的损失的发生。
4、建筑结构监测利用光纤传感技术可以对建筑结构进行实时监测，如楼房、大跨度桥梁、地铁车站等，对温度、湿度、振动等参数进行测量，确保建筑物能够长期安全稳定地运营。
三、光纤传感技术在土木工程监测中的优势1、高灵敏度对于很多土木工程中需要监测的参数，传统的监测方法往往无法达到足够的灵敏度。
而光纤传感技术可以提高灵敏度，对于土木工程中的各种参数监测能够提供更加精确和准确的数据。
2、高精度随着通讯技术的发展以及光纤传感技术的不断进步，光纤传感技术已经能够实现高精度的监测，并且具有误差范围低的特点。
光纤传感技术在土木工程结构健康监测中的应用
光纤传感技术在土木工程结构健康监测中的应用随着科技的不断发展，光纤传感技术作为一种新兴的传感技术，逐渐应用于土木工程结构的健康监测中。
光纤传感技术是利用光纤作为传感元件，通过对光的传输和变化进行测量和分析，实现对土木工程结构健康状况的监测和预警。
本文将介绍光纤传感技术在土木工程结构健康监测中的应用，并重点探讨其优势和挑战。
光纤传感技术是一种非侵入性的监测技术，在土木工程结构健康监测中具有广泛的应用价值。
首先，光纤传感技术可以实时监测结构的变形、振动和温度等物理参数，为土木工程的设计、建设和后续维护提供重要的数据支持。
其次，光纤传感技术具有高灵敏度、高精度的特点，能够对微小变化进行准确测量，提前发现结构的隐患和病害，为及时采取措施提供依据。
此外，光纤传感技术的数据采集和处理都可以实现自动化，大大提高了监测效率和准确性。
在土木工程结构健康监测中，光纤传感技术主要应用于以下几个方面。
首先，光纤传感技术可以用于地基和桩基的监测。
地基和桩基是土木工程结构的基础，其稳定性对整个结构的安全性和可靠性至关重要。
光纤传感技术可以实时监测地基和桩基的变形和沉降情况，及时发现地基和桩基的异常变化，防止地基沉降引起的地震、塌陷等灾害。
其次，光纤传感技术可应用于混凝土结构的监测。
混凝土结构是土木工程最常见的结构形式，其在使用过程中会受到荷载、温度和湿度等环境因素的影响，导致结构变形和损坏。
光纤传感技术可以实时监测混凝土结构的应变和变形情况，提供结构的健康状态信息，帮助工程师预测结构的寿命和维护周期。
此外，光纤传感技术还可以应用于桥梁和隧道等特殊工程的监测。
桥梁和隧道作为土木工程的重要组成部分，其结构的健康状况对交通安全和公众生活至关重要。
光纤传感技术可以实时监测桥梁和隧道的变形、振动和温度等数据，及时发现结构的变化和病害，为工程师采取修复措施提供依据，保障交通运行的安全性和可靠性。
然而，光纤传感技术在土木工程结构健康监测中也面临一些挑战。
土木工程中的光纤传感技术应用
土木工程中的光纤传感技术应用在当今土木工程领域，科技的不断进步为工程的设计、施工和监测带来了诸多创新和突破。
其中，光纤传感技术作为一种先进的监测手段，正逐渐展现出其独特的优势和广泛的应用前景。
光纤传感技术的原理基于光的全反射和干涉现象。
当光在光纤中传播时，外界物理量的变化会引起光纤中光的特性（如波长、强度、相位等）发生改变。
通过对这些光信号的检测和分析，就能获取到相应的物理量信息。
在土木工程中，光纤传感技术的应用涵盖了多个方面。
首先，在桥梁工程中，它可以用于监测桥梁的结构健康状况。
桥梁在长期使用过程中，会受到车辆荷载、风荷载、温度变化等多种因素的影响，可能出现裂缝、变形等问题。
通过在桥梁的关键部位（如主梁、桥墩等）布设光纤传感器，能够实时监测这些部位的应变、位移和振动情况。
一旦监测数据出现异常，就可以及时采取措施进行修复和加固，保障桥梁的安全运行。
在隧道工程中，光纤传感技术同样发挥着重要作用。
隧道在施工和运营期间，面临着地质条件复杂、围岩压力变化等挑战。
利用光纤传感器，可以对隧道围岩的变形、应力以及隧道衬砌的结构状态进行监测。
这有助于及时发现潜在的安全隐患，如围岩失稳、衬砌开裂等，从而采取有效的支护和加固措施，确保隧道的稳定性和安全性。
在高层建筑中，光纤传感技术能够对建筑结构的动态响应进行监测。
例如，在地震或强风作用下，建筑结构会产生振动。
通过光纤传感器，可以准确测量结构的振动频率、振幅等参数，评估结构的抗震性能和抗风性能。
这对于提高高层建筑的安全性和舒适性具有重要意义。
此外，在道路工程中，光纤传感技术可以用于监测道路的车流量、车速以及路面的应变情况。
这有助于交通管理部门优化交通流量，同时也为道路的养护和维修提供了科学依据。
在水利工程中，如大坝、河堤等结构的监测，光纤传感技术能够实时监测水位变化、坝体变形和渗流情况，保障水利设施的安全运行。
与传统的监测技术相比，光纤传感技术具有诸多优点。
首先，光纤传感器体积小、重量轻，对被测结构的影响极小，几乎可以实现无损监测。
浅谈光纤传感器在土木工程方面的应用
谢谢大家
2、干涉型光纤传感器
干涉型光纤传感器的基本原理是通过被测能量场 的作用，使光纤内传输的光波相位发生变化，从而产 生干涉，再用干涉测量技术把相位变化转化为强度变 化，检测出待测的物理量。
迈克尔逊干涉传感器
马赫-泽德光纤干涉传感器
3、光栅传感器 光栅传感器的基本原理是在光纤芯内制成折射率 周期分布的传感区,输入光在这个区域内反射,反射信 号的波长随折射率变化的周期和大小而变化。通过光 谱分析仪对光波长的检测就可以获得待测量
裂纹探测与结
构健康监测
应力、应变检 测
振动检测
温度检测
腐蚀检测
2.光纤传感器在国内的应用
在国内，我们将光纤传感器用于土木工程 中起步较晚,但也取得了一些阶段性的成果。 刘浩吾、杨朝晖用F-P光纤传感器对混凝土的 应变测量进行了实验研究;蔡德所用斜交分布 式光纤传感器技术对三峡古洞口面板堆石坝 工程进行了现场实验,对其裂缝进行了检测。 重庆大学黄尚廉、赵延超等人发展了一种新 颖的光纤模域振动传感器,并构建了一种机敏 桥面铺装结构,将其成功地用于虎门大桥桥面 铺装结构模型实验中。
涂覆层 包层 护套
纤芯
2.光纤的原理 其基本原理是将光源的光经入射光纤送人调制区，光在 调制区内与外界被测参数相互作用，使光的光学性质发生变 化而成为被调制的信号光，再经出射光纤送入光探测器、解 调器而获得被测参数。
传感型（功能型）传感器
传光型（非功能型）传感器
光纤传感器的特点
灵敏度高、、响应速度快 抗电磁干扰、电绝缘、耐腐蚀、本质安全 测量速度快 信息容量大 适用于恶劣环境
光纤传感器的主要应用领域
由于光纤传感器具有如上所述的特点，可以用来解决许 多传统传感器无法解决的测量问题，所以自从它问世以来， 就被广泛地用于医疗、交通、电力、机械、石油化工、航 空航天、地质和岩土工程等各个领域。
探讨岩土测量中光纤传感器的应用
探讨岩土测量中光纤传感器的应用摘要：由于光纤在进行传感与传输双重功能的特殊介质时,具备显著的优势，从而使其在岩土工程量测中有着十分广阔的应用前景，并将是今后岩土测量领域的发展趋势。
本文主要是对岩土测量中光纤传感器的应用现状进行相关阐述，希望有助于加深人们对光纤传感器的理解，进而促进岩土测量中光纤传感器技术的改革与发展。
关键字：岩土测量；光纤传感器；应用Abstract: due to the optical fiber sensing and transmission in double function of special medium, have significant advantages, which make it in geotechnical test of the bill has a very broad application prospects, and will be the future development trend of geotechnical measurement field. This paper is mainly in the measurement of optical fiber sensor for rock related expounds the present situation of the application of, in the hope that it will enhance people’s understanding of the optical fiber sensor, and promote the measurement of optical fiber sensor technology geotechnical of reform and development.Key word: geotechnical measurement; Optical fiber sensor; application据报道，岩土工程的安全问题一直困扰着土木工程施工人员，在我国各类大型基础工程建设的施工和运管过程中, 经常遭遇到的自然灾害和工程事故, 从而造成重大的人员伤亡和财产损失, 甚至使工程提前进入了维修期或老化期,给国家和人们造成极大的损失。
光纤传感器在土木工程中的应用_张建平
甘肃科技纵横2009年（第38卷）第2期工业科技摘要：在土木工程领域，光纤智能检测方法是结构健康监测中一种新的方法。
自光纤光栅传感器于1990年首次埋入环氧纤维复合材料中，以及1992年首次埋入混凝土梁中以来，该技术已大量在桥梁、水坝、管线、隧道、核存储容器、天然气压力罐、以及道路等基础结构的力学参数测量、状态监测中得到应用。
本文阐述了光纤传感器的性能、工作原理后，具体介绍了光纤传感器在桥梁、边坡、基坑、隧道中的应用。
关键词:光纤传感器土木工程智能检测方法在大型土木工程中如果发生事故,极易造成重大的经济损失和人员伤亡,所以工程安全性成为工程设计者及科研人员极为关注和重视的问题。
但由于土木工程结构的设计基准期较长,使用环境比较恶劣,并且在其使用过程中,外界环境荷载的作用、疲劳效应以及腐蚀和材料老化等不利因素的影响,结构将不可避免的产生损伤累积和抗力衰减,从而导致灾难性突发事故的发生。
能及时对结构性能进行检测和诊断,发现结构的损伤,对可能出现的灾害进行预测,评估其安全性已经成为未来工程的必然要求,也是土木工程学科发展的一个重要领域。
但一般而言,土木工程结构和重大基础设施都具有体积大、跨度大、分布面积较广和使用期限较长等特点,因此由传统的传感器件(如电应变片)组成的监测系统在性能稳定性、耐久性和分布范围等方面都难以满足实际工程结构智能健康监测的需要。
国内外研究和工程实践表明:光纤光栅传感器满足了土木工程测量的高精度、远距离、分布式和长期性的技术要求,为解决上述关键问题提供了良好的技术手段。
光纤光栅主要分两大类:一是Bragg光栅(也称为反射或短周期光栅);二是透射光栅(也称为长周期光栅)。
光纤光栅从结构上可分为周期性结构和非周期性结构,从功能上还可分为滤波型光栅和色散补偿型光栅,色散补偿型光栅是非周期光栅,又称为啁啾光栅(chirp光栅)。
2.1Bragg光纤光栅传感器的工作原理λB=2n·∧（1）Bragg光纤光栅满足Bragg条件：λBr=2n r·∧，λBl=2n l·∧（2）式中，λB为Bragg波长，n为有效折射率，Λ为光栅周期。
光纤传感技术在土木工程中的应用
光纤传感技术在土木工程中的应用光纤传感技术是一种利用光纤作为传感器的技术，广泛应用于土木工程中。
与传统传感器相比，光纤传感技术具有很多优势，如高精度、高灵敏度、耐高温、抗干扰能力强等。
本文将探讨光纤传感技术在土木工程中的应用及其意义。
首先，光纤传感技术在土木工程中的一个重要应用是结构安全监测。
土木结构的安全性是关乎人民生命财产安全的重要问题，因此需要对土木结构进行全面的监测和评估。
传统的结构监测方法往往需要大量的传感器，而且安装和维护成本高，而光纤传感技术通过将光纤布设在结构中，可以实现对结构变形、温度、应力等参数的实时监测，不仅减少了传感器的数量和维护成本，还可以提高监测精度和监测时间的连续性。
其次，光纤传感技术在地下管道监测方面也具有广泛的应用。
地下管道是城市基础设施的重要组成部分，其安全和运行状态直接影响城市的正常运行。
传统的管道监测方法往往需要挖掘地面、拆除管道等繁琐的工作，不仅增加了成本，还对管道本身造成了损害。
而光纤传感技术可以通过将光纤布设在管道附近，实现对管道的应力、温度、振动等参数的监测，无需对管道进行破坏性的检测，大大降低了监测成本和对管道的损害。
此外，光纤传感技术在地质灾害预警方面也有着重要的应用。
地质灾害是一种常见的自然灾害，如滑坡、泥石流等，给人民生命财产带来了严重的威胁。
早期的地质灾害监测方法主要依靠人工观测和传感器等设备，受到了设备设施的限制，而光纤传感技术可以通过将光纤布设在地质灾害易发区域，实时监测地质灾害的形成和演化过程，实现对地质灾害的早期预警，为人民生命财产安全提供重要的保障。
此外，光纤传感技术还可以应用于桥梁、隧道、堤坝等土木工程的健康监测中。
桥梁、隧道、堤坝等土木工程的健康状况直接关系到公共交通和人民生活的安全，因此需要对其进行定期的健康监测。
传统的健康监测方法往往需要大量的传感器，而且安装和维护成本高，而光纤传感技术通过将光纤布设在工程结构中，可以实现对结构的变形、振动、温度等参数的实时监测，不仅减少了传感器的数量和维护成本，还可以提高监测精度和监测时间的连续性。
光纤传感技术在土木工程领域的应用
光纤传感技术在土木工程领域的应用随着科技的不断发展，各个行业的技术和工具也在不断地升级和改进，其中，光纤传感技术在土木工程领域的应用越来越广泛。
本文将探讨光纤传感技术在土木工程领域的应用及其优势。
一、概述光纤传感技术是一种新型的传感技术，使得传感器不再是一个独立的单体，而是一个连续的、分布式的网络。
在土木工程领域，它被用于地下结构、地面结构和桥梁等不同的领域。
光纤传感系统可以根据不同的物理量（如温度、应变、压力等）进行成像，从而为土木工程的设计、施工、运维等环节提供数据支持。
二、应变测量应变是土木工程中一个重要的物理量，可以反映材料的力学性能。
利用光纤传感技术进行应变测量，可以了解混凝土、钢筋和土等不同材料的应变分布情况。
这对于土木工程设计、模拟和优化具有重要意义。
目前，大多数光纤传感系统在应变测量时采用布里渊反散射（Brillouin Scattering）原理，这种技术具有很高的分辨率和灵敏度。
利用该技术，施工人员可以及时监测结构的变化，及时进行调整和维护。
三、温度测量温度测量也是地下结构和地面结构施工过程中的重要环节之一。
采用光纤传感技术进行温度测量的优点在于准确度高、灵敏度高、响应速度快和不受环境影响。
光纤传感技术可以利用布里渊反散射原理来检测光纤中的温度变化，而这种变化又与光纤纵向位置发生改变有关。
因此，通过对光纤的反射和散射的分析，可以准确地确定结构中的温度变化。
四、土壤和水的测量光纤传感技术还可以用于土壤和水的测量。
利用传感器可以测量土壤和水的温度和湿度等物理特性，并利用数据分析工具对这些数据进行处理。
这可以帮助土木工程技术人员识别土壤和水的热力学和化学特性，从而为土木工程的设计和施工提供数据支持。
五、桥梁监测光纤传感技术还被广泛应用于桥梁监测。
桥梁的动态监测常常需要实时数据，并且需要数据高精细、高可靠性。
而传统的桥梁监测技术依赖于传感器单元和其他独立的测量仪器。
相比之下，光纤传感技术能够提供更加高效的桥梁监测系统。
光纤传感技术在土木结构健康监测中的应用
光纤传感技术在土木结构健康监测中的应用近年来，土木工程的建设规模逐步扩大，同时建筑材料的质量也在逐步提升。
在结构材料的选取过程中，优先考虑抗外力因素，但是土木结构健康状态的监测和评估却是长期以来未被重视的部分。
结构的日常保养和修缮根据实际状态的评估和预测能够达到最优效果，而光纤传感技术正是一种可靠、准确的土木结构健康监测手段。
第一章光纤传感技术的基本原理光纤互连也称为第三代互连技术是指采用光纤代替铜线或别的金属线以提供高速的互连带宽，是目前网络传输的主要技术之一。
光纤传感则是在光纤通信的基础上在监测的实验室和实际工程中实现光纤传感技术应用，是科技领域的重要分支。
传承了光通讯、光电子学和微纳光学等三个产业研究的光纤传感具有独特的性能和广泛的应用场景。
它主要基于光纤空间调制，光纤调制器/开关器、微透镜和微流控器等材料或器件进行实现。
光纤传感的特点是同时完成了物理量的测量和信号的传输工作，具有高灵敏度、宽测量范围、大动态范围、高分辨率、异地控制等多种优势，因此，光纤传感技术已经被广泛应用在土木结构健康监测中。
第二章光纤传感技术在土木结构健康监测中，主要包括温度、应变、位移三个方面。
下面进行详细介绍：2.1 温度监测温度是影响土木结构物性能的一个关键因素，任何温度变化都会引起结构部件材料应力产生变化，如果不及时加以处理，就会导致土木结构的受损程度加剧。
通过光纤传感技术可以实现温度监测，主要基于光纤布拉格光栅（FBG）原理对温度变化进行监测。
FBG传感器是一种基于光纤的传感器，利用光纤内部的光纤布拉格光栅反射特性，量测三个空间方向的应变。
因其具备小尺寸、高灵敏度、全程节能、抗干扰等特点，被广泛应用于公路桥梁、建筑结构、隧道岩体等土木工程结构的应变和温度传感。
光纤传感技术结合FBG传感器的使用，可以实现土木结构体实时的温度监测。
2.2 应变监测应变是一种重要的物理参数，能直观表现物体内部变形信息，地震、风载等外因产生的荷载引起的土木结构各个部分的应变不同，通过评测各处变形信息，将土木结构的应变情况汇集成全局应变范围，可以较精确的判定土木结构的健康状态。
光纤传感器在土木工程中的应用_周智
第32卷第5期建 筑 结 构2002年5月*国家杰出青年科学基金资助项目(59625815)与国家高技术应用基金项目。
光纤传感器在土木工程中的应用*周 智 田石柱 欧进萍(哈尔滨工业大学土木工程学院 150090)[提要] 对光纤传感器的基本原理和在土木工程中常用的强度调制型、干涉型、光栅型等传感器进行了介绍。
对光纤传感器在土木工程中的应用作了较为详细的综述,探讨了光纤传感器用于土木工程监测(检测)时存在的一些问题,提出了拟解决的思路,指明其广阔的应用前景。
[关键词] 光纤传感器 土木工程 结构检测(监测)T he the ory of optical fibe r sensors and their applications in civil e ngineering are clarified.Some problems in present are a nalyzed and some possible answ e rs to them are also given.Finally,the wonderful prospect is set forth.K eyword s:optic al fiber sensor;civil engineering;structural testing;nondestruc t ive testing一、前言大型土木工程结构和基础设施,如桥梁、超高层建筑、大跨空间结构、大型水坝、核电站、海洋采油平台以及输油、供水、供气等生命线系统,由于环境荷载作用,在其服役过程中一旦发生灾害,将给人民的生命和财产造成巨大的损失。
因此,对重要结构的无损检测与无损评价显得越来越重要。
然而,由于土木工程结构和基础设施体积大、跨度长、分布面积大、使用期限长,传统的传感设备组成的监测系统的稳定性和耐久性都不能很好地满足工程实际的需要。
1989年美国布朗大学的M endez 等人首次提出将光纤传感器埋入混凝土结构中进行安全监测。
光纤传感技术在结构工程检测中的应用思考
光纤传感技术在结构工程检测中的应用思考摘要：随着科学技术的飞速发展，各种先进的检测技术被广泛应用于结构工程检测中，其中光纤传感技术是一项具有代表性的技术。
光纤传感器的有效运用为提高工程检测的质量和效率提供了重要支持。
通过遥感方式，光纤传感器可以对钢筋混凝土结构在维修保养过程中可能出现的裂纹、应变等问题进行深入分析和高效处理。
这种检测方法能够显著提升检测精度，为保证施工质量奠定坚实基础。
因此，本文旨在探讨光纤传感技术在结构工程检测中的运用对策。
关键词：光纤传感技术；结构工程检测；应用目前，在结构工程的施工、建设和监理工作中，对检测的重视程度越来越高。
为了提高检测的有效性，我们必须与时俱进，在具体的检测环节上充分利用各种检测手段。
在这个过程中，推广使用光纤传感技术是非常重要的。
该技术的高效运作可以全面监测结构的内外各种指标和参数，并及时探测结构外部荷载、内部温度、应力、应变等各种情况。
同时，它能够及时检测到异常指标，并进行全面反映和处理，以提高结构工程的检测效率。
一、纤传感器的基本原理光纤传感器作为检测混凝土结构损伤的元件，基于其对应变的敏感性原理进行工作。
当混凝土结构发生变形或受力时，光纤会受到拉伸或压缩，导致光的传播特性发生改变。
通过监测光信号的强度、相位或频率等参数的变化，我们可以推断出混凝土结构中发生的损伤情况。
这种原理使得光纤传感器能够实时、精确地监测和诊断混凝土结构的健康状况，并提供重要的数据支持用于结构安全评估和维护决策。
1.连续分布式光纤传感连续分布式光纤传感是一种利用光纤作为传感器的技术，能够实现对环境参数的连续监测和测量。
该传感技术基于光纤的特殊性质和信号处理方法，通过在光纤中引入特定的传感机制，实现对物理量、化学性质或结构变化等各种参数的实时监测。
在连续分布式光纤传感中，一段长光纤被分成很多微小的传感区域，每个区域都能够独立地感知环境中的某个参数。
这些传感区域之间相互连接，形成一个连续的分布式传感网络。
光纤传感技术在土木工程结构监测中的应用
光纤传感技术在土木工程结构监测中的应用光纤传感技术是一种基于光纤的传感原理，利用光的传输特性进行信号的监测和检测的技术。
其在土木工程结构监测中的应用，为工程监测提供了一种高效、精确的手段。
本文将重点探讨光纤传感技术在土木工程结构监测中的应用，并分析其优势和发展前景。
土木工程结构监测是指对土木工程中各种结构的变形、运动、应力及环境参数的实时监测与分析。
传统的土木工程监测方法主要依靠传感器和数据采集系统，但这些方法存在着布设不便、接口复杂、维护困难等问题。
光纤传感技术的出现和应用，有效解决了传统方法的不足之处，并在土木工程结构监测领域取得了显著的成果。
首先，光纤传感技术具有高灵敏度和高分辨率的特点，能够实时监测和测量土木工程结构的变形和位移。
通过将光纤传感器布设在工程结构中，可以实时采集结构的变形和位移信息，并且可以将传感器布设在结构的各个关键部位，对工程结构进行全方位、连续性的监测。
这种高灵敏度和高分辨率的特点，使得光纤传感技术能够对结构的微小变化进行及时捕捉，从而可以提前发现并采取相应的措施，避免潜在的风险和危害。
其次，光纤传感技术在土木工程结构监测中具有较高的安全性和可靠性。
光纤传感器作为一种光学传感器，不需要电气源和电流，具有高抗干扰性和抗腐蚀性，不易受到外界环境的影响。
与传统的电气传感器相比，光纤传感器不会受到电磁干扰和腐蚀侵蚀，因此具有更好的稳定性和可靠性，可以长期运行在恶劣条件下。
这种特点使得光纤传感技术在土木工程监测中具有较高的安全性和可靠性，能够为工程施工和运营提供有效的技术支持。
此外，光纤传感技术在土木工程结构监测中还具有较低的成本和易于安装维护的特点。
光纤传感器的制造和安装成本相对较低，而且光纤本身具有较长的寿命和良好的抗老化性能，可以长期使用而不需要经常更换和维护。
同时，光纤传感器的布设方式也相对简单方便，可以根据结构的需要进行布设，并与常规施工流程相结合，不会给施工和运营带来额外的困扰和成本。
光纤传感技术在土木工程中的应用研究
光纤传感技术在土木工程中的应用研究引言：随着科学技术的发展，光纤传感技术逐渐应用于各个领域，其中包括土木工程。
光纤传感技术以其高灵敏度、长寿命和抗干扰性能等优势，在土木工程中起到了重要作用。
本文将针对光纤传感技术在土木工程中的应用研究进行探讨。
一、光纤传感技术在土木结构监测中的应用1. 简介：土木结构的长期使用会导致一些潜在问题，如应力集中、裂缝、材料老化等。
对这些问题的及时监测可以防止严重的事故发生，而光纤传感技术正是一种非常有效的监测手段。
2. 应变监测：通过在结构物内嵌入光纤传感器，可以实时监测结构物的应变情况。
光纤传感器具有高灵敏度和长寿命的特点，可以准确测量细小的应变变化，并能够提供连续的数据。
这对于结构物的健康监测和性能评估非常重要。
3. 裂缝监测：光纤传感器可以以分布式方式进行裂缝监测，通过监测光纤传感器上的光学信号的变化来实时检测结构物中裂缝的位置和大小。
与传统的电阻应变计相比，光纤传感器不需外部电源供应，具有更高的可靠性和稳定性。
4. 温度监测：通过在光纤传感器中引入布拉格光栅等结构，可以实现对结构物温度的实时监测。
这对于保证结构物的稳定性和安全性非常重要，尤其是在极端温度环境下。
5. 监测数据分析：将光纤传感器获取的监测数据传输至数据分析中心，可以通过对数据的分析和处理获得结构物的健康状态和性能，为土木工程师制定相关维护计划提供依据。
二、光纤传感技术在地质灾害监测中的应用1. 简介：地质灾害对土木工程造成了严重的威胁，如果不及时监测和预警，将会导致重大的安全事故。
光纤传感技术在地质灾害监测中也发挥了重要作用。
2. 地下水位监测：地下水位的变化对于地质灾害的发生有一定的影响。
光纤传感器可以嵌入到土壤中，通过监测光纤传感器上的光学信号的变化来实时监测地下水位的变化，提供给土木工程师关于地下水位的重要信息。
3. 地面位移监测：地面位移是地质灾害的一种常见形式，如滑坡、坍塌等。
光纤传感技术可以通过监测光纤传感器上的应变情况，判断地面是否发生位移，并提供及时预警信息。
光纤传感器在土木工程中的应用研究
光纤传感器在土木工程中的应用研究引言：光纤传感器是一种基于光路的传感器技术，通过光纤的传输介质来实时监测物理量的变化。
在土木工程中，光纤传感器的应用得到了广泛的关注和研究。
本文将从结构健康监测、地下管线监测和地震预警等几个方面展开，探讨光纤传感器在土木工程中的应用研究。
1. 结构健康监测土木工程中的建筑物和桥梁长期承受着重力、震动、温度等外界力和环境条件的作用，往往存在结构安全隐患。
光纤传感器作为一种高灵敏度、远距离传输的传感技术，在结构健康监测中发挥了重要的作用。
光纤传感器可以实时监测建筑物和桥梁的振动、应变、温度和湿度等参数。
通过在结构中布置光纤传感器，可以实现对结构变形及其引起的应力、振动的监测。
这些数据可以帮助工程师及时发现潜在的结构问题，并做出相应的维修和加固措施，确保建筑物和桥梁的结构安全。
此外，光纤传感器还可以用于对结构的长期监测。
通过长期的结构监测，可以获得结构的工作状态和演化规律，为结构的维修和养护提供科学依据。
2. 地下管线监测地下管线是城市基础设施的重要组成部分，包括供水管道、燃气管道、电力电缆等。
由于地下环境的复杂性和隐蔽性，地下管线的定位、监测和维护一直是土木工程领域的难题。
光纤传感器的应用为地下管线的监测带来了新的解决方案。
利用光纤传感器技术，可以实现对地下管线的温度、应变、振动等参数的实时监测。
通过在光纤上布置光栅、光干涉等传感器装置，可以对地下管线的状态进行连续监测，及时发现管道的泄漏、变形等问题。
光纤传感器还可以用于地下管道的定位。
通过在光纤中嵌入反射点，利用光时间域反射技术，可以实现对光纤传感器沿管线的位置识别。
这样就可以准确地定位地下管线的故障点，为修复提供了准确的参考。
3. 地震预警地震是一种常见的地质灾害，对土木工程造成了严重的破坏。
地震预警技术的发展对于减少地震灾害的影响具有重要意义。
光纤传感器作为一种高精度、高分辨率的物理传感器，可以实现地震监测和预警。
光纤传感技术在土木工程中的应用
光纤传感技术在土木工程中的应用近年来，光纤传感技术在土木工程中的应用越来越广泛。
它所带来的准确性、稳定性、可靠性以及灵活性等优势，在土木工程领域中得到了广泛的应用。
本文将着重探讨光纤传感技术在土木工程中的应用及其优势，同时也讨论了它未来在这个领域中的发展前景。
1. 光纤传感技术在土木工程中的应用光纤传感技术的应用范围非常广，可以应用于土木工程中的各个领域，例如：桥梁建设、隧道检测、振动监测、结构健康监测等。
以桥梁建设为例，由于桥梁的建设需要很高的安全性，对于桥梁的结构和功能的监测是非常重要的。
通过光纤传感技术可以实时监测桥梁的变形情况以及可能出现的问题，这样可以提前做出修复或更换的决策，避免潜在安全风险。
2. 光纤传感技术的优势与传统传感技术相比，光纤传感技术有许多优势，这也是为什么它能在土木工程中得到广泛应用的原因。
首先，光纤传感技术具有高精度和高灵敏度，可以检测土木工程中微小的变形、振动和应力等信息。
其次，光纤传感技术的信号传输速度非常快，同时信号也非常稳定，不易受到干扰和噪声。
此外，光纤传感技术能够监测大片区域的变化，可以实时监测土木结构的安全性能，从而更好地保护公众和工程人员的安全。
3. 光纤传感技术未来的发展前景随着科技的不断发展和更新，光纤传感技术在土木工程中的应用也将进一步扩展。
例如，目前有些地方正在研究将光纤传感技术应用于深度冻融地带的结冰和融化现象监测，这样可以更好地掌握结构的安全状态，减少结冰和融化对土木结构安全带来的危害。
此外，还有一些想法是将光纤传感技术与人工智能、物联网等新技术结合，形成更加智能化、自动化的土木工程管理系统，极大的提高土木工程的效率。
总之，光纤传感技术在土木工程中的应用和未来的发展前景将不断拓宽。
通过这项技术的应用，能够更加精确，更加快速地监测土木结构中的变化，这样可以更好地保护公众的安全和财产安全，也可以帮助土木工程师更好地管理工程项目，提升建设工程的质量和效率。
光纤传感器在土木工程结构安全监测中的应用
光纤传感器在土木工程结构安全监测中的应用摘要：土木工程结构的安全监测对于保障人们的生命财产安全至关重要。
传统的监测方法存在一些局限性，而光纤传感器作为一种新兴的监测技术，展现了巨大的潜力。
本文将介绍光纤传感器的原理、分类和应用于土木工程结构安全监测中的案例，并探讨其在未来的发展前景。
1. 引言土木工程结构安全监测是保障人们生命财产安全的重要手段。
传统的监测方法多数采用传感器布置较为有限、仅能针对特定部位进行监测且难以实现远程监测等问题。
而光纤传感器的出现为土木工程结构安全监测带来了新的解决方案。
2. 光纤传感器原理和分类光纤传感器以光纤为传感元件，通过光纤内的光信号的改变来实现对物理量的测量。
根据传感原理的不同，光纤传感器可以分为光纤光栅传感器、光纤拉曼散射传感器和光纤振动传感器等。
2.1 光纤光栅传感器光纤光栅传感器是一种通过对光纤中周期性折射率变化进行测量的传感器。
它具有体积小、抗电磁干扰能力强、可以实现远程监测和多点监测等优点。
在土木工程结构安全监测中，光纤光栅传感器可以被应用于裂缝监测、变形监测和温度监测等。
2.2 光纤拉曼散射传感器光纤拉曼散射传感器是一种通过测量光纤中的拉曼散射信号来实现对物理量的测量。
它具有对光纤温度和应变敏感、测量精度高等特点。
在土木工程结构安全监测中，光纤拉曼散射传感器可以被应用于温度和应力监测，以及对结构材料的损伤检测等。
2.3 光纤振动传感器光纤振动传感器是一种通过测量光纤中的弯曲、拉伸等振动引起的光信号变化来实现对振动的测量。
它具有高灵敏度、多点分布和抗干扰等优势。
在土木工程结构安全监测中，光纤振动传感器可以被应用于地震监测和结构安全性评估等。
3. 光纤传感器在土木工程结构安全监测中的应用案例3.1 裂缝监测裂缝监测是土木工程结构安全监测中的重要任务之一。
传统的裂缝监测方法需要人工巡视，监测效率低且受环境条件影响较大。
而利用光纤光栅传感器进行裂缝监测可以实现远程监测和多点监测，提高监测效率和准确性。
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为了确定土工结构的稳定性、安全性和寿命，智能测量系统能传递可靠、精确的相关数量的信息，比如应变、应力、温度和化学性质。
在施工过程和长期的运行控制中，需要用最佳的技术进行监测。
近年来，光纤传感器已被用于恶劣环境下的岩土和土木工程监测的方案中。
由于它尺寸紧凑，能被设计成集成结构系统，所以被称为“智能型传感器”。
以下是3个成功的土工结构应用实例：1）在准静力循环加载过程中的大直径混凝土钻孔灌注桩的原位应变监测；2）用于钻孔应变测量时所安装在测斜管的永久性记录仪；3）用于实验室的岩石力学性能试验的布拉格光栅光纤应变传感器。
本文概述了各种情形下研发的测试技术，并把试验结果与参照传感器作了性能比较。
讨论了新技术的优势和在岩土工程中潜在的巨大需求。
1布拉格光纤光栅技术在应变和温度传感器系统中的应用布拉格光纤光栅（FBG ）是本征传感器元件，用UV 激光刻写在光纤上。
通常波长约为245nm 。
这个敏感元件包含一个空间频率为Λ，且折射率为n 的周期调制的纤维芯。
当特征波长为λB 时，光栅是一个选择性很强的谱反射器：λB =2n Λ（1）光纤传感器系统在土工结构的静动应变测量上的应用何晖译，姚诗伟校（中交上海三航科学研究院有限公司，上海200032）摘要：评估了光纤传感器作为完整的结构部件在恶劣的环境条件下，进行长期或短期应变监测的可行性。
不同的规模和材料的土工试验过程中已经使用了光纤传感器。
实例研究包括静力轴向的钻孔桩测试、钻孔测斜、试验室的单轴压缩测试。
关键词：布拉格光纤光栅；钻孔桩应变监测；钻孔测斜；应变测量中图分类号：TU 433文献标志码：B文章编号：1002-4972（2010）05-0065-05Fiber optic sensor systems for static and dynamic strain measurementsof geotechnical structuresHE Hui,YAO Shi-wei(CCCC Shanghai Harbour Engineering Design &Research Institute Co.,Ltd.,Shanghai 200032,China)Abstract:We assess the feasibility of fiber optic sensors as structurally integrated components for short andlong -term strain monitoring under rough environmental conditions.Geotechnical testing procedures at different scales and in various materials have been carried out with these sensors.Case studies include a static axial borepile test,borehole inclinometer measurements,and uniaxial compression tests at laboratory scale.Key words:fiber Bragg grating;strain monitoring of a bored pile;bole hole inclinometer measurements;downhole strain measurement收稿日期：2009-11-10作者简介：何晖(1978—)，女，助理工程师，从事科技信息及翻译工作。
2010年5月第5期总第441期May 2010No.5Serial No.441水运工程Port &WaterwayEngineering水运工程2010年任何n 或Λ的变化对反射波长都有一个成正比的反应，如图1，2所示。
因此，原则上，FBG 传感器能测量静动状况下的应变、温度和压力。
对应于应变变化△ε的波长改变△λ如下式：△λ=△ε·（1-ρα）λB（2）式中：ρα=0.22是光纤的光弹系数。
因为使用二氧化硅玻璃光纤，1550nm 波长的FBG 应变灵敏度为1.15pm/με，并且该FBG 的温度灵敏度为1.3pm/℃。
对于温度变化大的应变测量，需要能区分温度效应与应变灵敏度。
为了测量静应变，采用光纤法布里-珀罗可调滤波器系统（FFP-TF ）作为FBG 传感器的读出单元（图3）。
这种询问技术允许几个传感器同步串联探测，传感器总数取决于期望的应变范围。
这个系统有一个温度稳定的固定法布里-珀罗多波段基准，因此来达到稳定，其精度为±5pm ，以符合静力应变的分辨率10-6mm/mm 。
为探测频带波段为10~10000Hz 动应变信号，按照比例强度调幅原理研制了样机（比如小波段滤波器），图4显示了野外使用的性能。
2大直径钻孔桩的应变监测2.1测试条件在准静态加装载循环过程中，大直径混凝土桩内埋设了由布拉格光栅光纤传感器组成的网络用于变形监测。
FBG传感器被装配到桩的钢筋笼图1布拉格光纤光栅传感器的测量原理图2布拉格波长转换和内部的光栅纤维变形之间的线性关系图3FBG询问系统用于静应变检测图4在密集波长多路滤波技术基础上的用于动应变检测的FBG询问系统66··第5期内，黏结嵌入在桩内作为结构集成传感器（图5）。
传感器的设置在设计方面要满足建筑现场的恶劣条件。
测试的技术程序实施参考德国岩土学会的建议（DGGT 1998）。
混凝土电子应变计（CSG ）被埋设在桩内作离散应变测量记录以验证光纤测量。
分别用1m 长的测量棒，将这些常规的传感器直接固定在桩的钢筋笼上。
应变计以2个或3个1组布置在各个测点上，允许进行位移分布的测定。
被测试的多层建筑钻孔桩长19m ，直径1.20m 。
FBG 传感器安装在靠近常规的CGS 传感器处。
FBG 传感器元件都有相同的中心波长，约1550nm 装在1m 长的玻璃纤维加固塑料（GRP ）杆中。
这种基体材料的可靠性已在好几个土工静动应变测量中得到证实。
2.2测试程序测试程序根据以下方案实施：从500kN 一级的预载开始，后序荷载增量约为预期极限荷载10MN 的1/8。
在与时间相关的沉降低于某一临界值以后，逐步施加这些荷载增量。
试验的极限荷载是结构的工作荷载的2倍。
与荷载和深度相关的桩侧摩阻力和桩尖阻力必须作为桩特性的复杂性分析加以考虑。
桩的几何尺寸及受力见图6。
桩侧摩阻力能够按照虎克定理，在特定的简化假设下用线性模型进行估算：SF i ,i +1=L ·(εi -εi +1)π·d ·ε1·(y i +1-y i )（3）式中：i =1，2，3为测试断面的数量（MCS ）；εi 为位置i 处的沉降；L 为桩顶荷载；d 为桩的直径；y i 为测试断面的深度；σi 为位置i 的轴向应力；F i 为位置i 的轴向力；A 为横截面积（常数）；SF i ，i +1为i 断面和i +1断面之间的侧摩阻力。
图7的结果验证了测量系统之间很好的一致性。
最深处（MCS3）只有很小的应变发生，而最高处（MCS1）记录到极限压应变约0.035%。
这个观察结果得出一个结论：这根桩真正工作状态是其大部分荷载被桩侧摩阻力承担了（图8）。
每级荷载下FBG 与CSG 这两个测量系统之间的微小偏差在3个单独传感器的容许偏差范围内。
3钻孔监测的永久性记录仪3.1仪器的概念在FBG 传感器的基础上提出了一种用于活跃构造断层区变形的长期钻孔监测的新技术。
这种新技术能够利用光纤传感系统的优势：传感元件图5用于泥面下1.5m ，9.20m 及15.50m 处桩轴向荷载测试的FBG 传感器杆的试验设置（桩顶装液压千斤顶的桩帽）图6桩的几何尺寸及受力图7与时间相关的沉降终止后，混凝土桩的静荷载变形特性（取每个测试断面平均值）何晖，姚诗伟：光纤传感器系统在土工结构的静动应变测量上的应用67··水运工程2010年的最佳集成、光纤联接的高数据率、在易腐蚀环境条件下长寿命。
总的来说，钻孔应变测量的设置由1根长光纤电缆及1组内蕴高灵敏度FBG 元件组成。
光纤线由整个套管引入，在敏感区外层包裹缓冲外衣保护；套管段由耦合元件联接。
这种级联设计允许传感器沿着断层适当排列（图9）。
同时对于光纤测量，断层变形引起的套管变位会被作为基准仪器的测斜仪探头观察到。
传感器元件新研发的光纤应变电缆用于钻孔测斜的基本标准是：可靠，可重复，封装性好，能固定在丙烯腈-丁二烯-苯代乙撑（ABS）套管上。
沉箱截面处于0°和180°位置的2根光缆包含1个能约覆盖100m 关键监控间隔的传感器和1根可从表面获取数据的传输线。
100m 以上的与断层的交叉处，每隔3m 套管中间放置一个FBG 传感器，这些独立的光纤线的卷边的接头熔合在一起。
每个FBG 元件被嵌入与ABS 套管类似的，具有弹性性能的特殊保护材料中。
传感器性能被优化，以达到防止线性滞后的目的。
3.2现场测试超过15m 长的套管沿着一幢办公楼的外墙垂直级联安装，模拟钻孔条件见图10，测量结果见图11。
安装工具与两根原型的光纤应变光缆一起被测试，每1m 用1个装有金属支架的悬臂长度来模拟这个位置的不同。
在试验中，沿着套管应用几个定义的挠度剖面图，同时，每个悬臂元件长度由常规的测量系统测定（视距测量）。
图12绘制了一个用布拉格光纤光栅应变光缆测试选定套管挠度剖面的典型测试仪。
串联的曲率根据视距图8根据式（3）绘制的桩侧摩阻力对桩顶沉降图9布拉格光栅光纤在西腊Trizonia 岛的长期应变检测中安装在钻孔套管里作为永久性记录仪图10模拟钻孔安装条件的试验设置沿着15m 套管安装布拉格光栅光纤应变光缆原型（左侧）图11用永久性光纤记录仪测量的应变分布与速测仪测量结果的比较68··第5期仪所记录的数据计算，并与FBG系统的结果进行比较。
4实验室岩石力学试验应变测量技术4.1单轴压应变测量布拉格光栅光纤（FBG）能在单轴压应变测量中被用作应变传感器（UC）。
线弹性体能从实测应变和外加荷载利用虎克定律导出杨氏弹模和泊松比。
已经把布拉格光栅光纤（FBG）传感器与常规应变计作了系统的比较。
这个结果涉及了装有十字弯曲应变计的机械伸长仪，表面装有FBG传感器和非接触激光伸长仪测量系统和附加的光学基准。
试验设备包括岩石力学测定荷载架及一个测试荷载达2600kN的压力传感器。
这个试验装置与测量条件符合UC岩石测试标准。
在测试中，最大外加应力（115MPa）相当于材料单轴抗压强度的70%。