基于FBG-BOTDA的锚杆拉拔试验研究
Study on Pull-out Test of Anchor Bolt Based on FBG-BOTDA Combined Sensing Technology
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摘要: 将FBG和PPP-BOTDA技术联合应用于室内锚杆拉拔试验,并通过ANSYS数值模拟对试验结果进行验证。结果表明:FBG和BOTDA传感器测得不同拉拔载荷下锚杆轴向应力均呈“负指数分布”,且载荷影响的范围主要集中在距孔口55 cm以内区域,与数值模拟得到的结果基本一致;FBG-BOTDA联合感测技术既能精确获取关键点的受力情况,又能全面监测锚杆的受力区域以及应力分布状况。
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关键词:
- FBG-BOTDA技术 /
- 锚杆拉拔试验 /
- 数值模拟 /
- 轴向应力 /
- 锚固深度
Abstract: FBG and PPP-BOTDA are applied to anchor bolt pull-out test in the indoor together, and the test results are verified by ANSYS numerical simulation. The results indicate that the axial stress of bolt under different pull-out loads measured by FBG and BOTDA sensors shows a “negative exponential distribution”, and the influence range of load is mainly concentrated within 55 cm from the orifice, which is basically consistent with the results obtained by numerical simulation; FBG-BOTDA combined sensing technology can not only accurately obtain the stress condition of key points, but also comprehensively monitor the stress area and stress distribution of the bolt. -
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[1] 康红普,王金华.煤巷锚杆支护理论与成套技术[M].北京:煤炭工业出版社,2007. [2] 康红普.我国煤矿巷道锚杆支护技术发展60年及展望[J].中国矿业大学报,2016,45(6):1071-1081. [3] 刘少伟,罗亚飞,贾后省.煤巷顶板锚固孔钻进岩层界面能量响应特性研究[J].中国矿业大学学报,2018, 47(1):88-96. [4] 张雷.非全长粘结锚杆锚固缺陷无损检测原理及方法研究[D].徐州:中国矿业大学,2016. [5] 张伟刚,开桂云,董孝义,等.光纤光栅多点传感的理论与实验研究[J].光学学报,2004(3):330-336. [6] 姜德生,梁磊,南秋明,等.新型光纤Bragg光栅锚索预应力监测系统[J].武汉理工大学学报,2003(7):15-17. [7] Kim K S, Chung C, Kim H J. Fiber optic structural monitoring system of concrete beam retrofitted by composite patches[J]. Proceedings of SPIE-The International Society for Optical Engineering. Society of Photo-optical Instrumentation Engineers, 2003: 240-251. [8] Brian Culshaw.Optical Fiber Sensor Technologies: Opportunities and Perhaps-Pitfalls[J]. Journal of lightwave technology, 2004, 22(1): 39-50. [9] 柴敬,兰曙光,李继平,等.光纤Bragg光栅锚杆应力应变监测系统[J].西安科技大学学报,2005(1):1-4. [10] 柴敬,赵文华,李毅,等.光纤光栅检测的锚杆拉拔实验研究[J].中国矿业大学学报,2012,41(5):719. [11] 隋海波,施斌,张丹,等.基于BOTDR的锚杆拉拔试验研究[J].岩土工程学报,2008(5):755-759. [12] Iten M, Puzrin A M. Monitoring of stress distribution along a ground anchor using BOTDA[J]. Proceedings of SPIE-The International Society for Optical Engineering. Society of Photo-optical Instrumentation Engineers ,2010: 76472J. [13] 柴敬,王帅,袁强,等.采场覆岩离层演化的光纤光栅检测实验研究[J].西安科技大学学报,2015,35(2):144-151. [14] 李廷博.分布式光纤锚杆全长监测的实验研究[D].西安:西安科技大学,2015. [15] 陈威.微膨胀树脂锚固剂固化收缩及膨胀机理研究[J].煤炭科学技术,2014,42(S1):87-91. [16] 杨勇,郭子雄,聂建国,等.型钢混凝土结构ANSYS数值模拟技术研究[J].工程力学,2006(4):79-85. [17] 朱伯龙,董振祥.钢筋混凝土非线性分析[M].上海:同济大学出版社,1985. -
期刊类型引用(5)
1. 邵良杉，杨金辉，赵津. 人因视角下煤矿机电事故致因分析. 煤矿安全. 2024(01): 250-256 . 
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2. 丁新月，徐晟. 基于加权网络的建筑施工高处坠落事故致因分析. 土木工程与管理学报. 2024(02): 115-122 . 百度学术
3. 邢世杰. 煤矿顶板风险动作原因及控制策略研究. 能源与节能. 2024(06): 291-293 . 百度学术
4. 陈堃，谭吉玉，丁元春. 煤矿顶板事故的知识发现及灾害链网络分析. 煤矿安全. 2024(08): 249-256 . 本站查看
5. 李琰，陈涛，康宇凤. 基于SIF模型与Apriori算法的煤矿顶板事故致因关联分析. 煤矿安全. 2024(10): 244-250 . 本站查看
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