基于汉堡车辙试验的分布式光纤信号响应-荷载规律研究

• 作者: 过震文 杨群 赖健聪
• 来源期刊: 公路交通科技
• 学科: 交通运输
• 关键词: 道路工程 光纤传感规律 汉堡车辙试验 分布式光纤 沥青混凝土 信号响应 荷载监测
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 道路工程
• 页码范围: 48-53
• 页数: 6页
• 分类号: U416.21
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-0268.2021.02.007

摘要

引入分布式光纤传感技术用于沥青路面荷载响应监测,提出一种浸入式的沥青路面荷载响应监测方案.为研究不同荷载和不同温度下沥青混凝土中光纤传感信号的变化规律,建立一套包含光源、传感元件、沥青混凝土结构、光电探测模块和数据采集模块的分布式光纤传感测试系统.将封装好的光纤传感器埋置于沥青混凝土车辙试件中,采用室内汉堡车辙试验的方法,分别在不同温度和不同大小荷载作用下,利用周期性运动的胶轮对车辙试件进行加载,模拟实际沥青路面受到交通荷载的作用.以光纤信号敏感度、信号强度为评价指标,对采集得到的光纤信号进行无载阶段和加载阶段的两阶段定义,研究两阶段内光纤信号特征与荷载大小、环境温度的定量关系.结果表明:汉堡车辙试验条件下,光纤信号稳定可读,从光纤信号曲线中可以获取加载特征、周期特征等信息;在30℃、45℃和60℃条件下,光纤信号敏感度与荷载大小均呈现线性正相关关系,且45℃和60℃条件下,光纤信号敏感度随荷载增大而增大的速度较30℃下大;相对于高温域(45～60℃)区间,低温域(30～45℃)区间光纤信号敏感度值增速较快,且温度越高,光纤信号敏感度值分布越分散.