基于光纤光栅测试的全长锚固锚杆实验研究

摘要

锚杆支护是目前井巷工程中应用最为广泛的一种支护方式。但是由于锚杆受力状态的复杂性，使得锚杆在支护过程中的应力应变测试很困难。本论文以锚杆受力分析和光纤光栅特性分析为理论基础，研究了光纤光栅传感技术对锚杆应力应变的测试应用，为锚杆支护提供一种新的监测方法。 在借鉴前人的成果上，首先从理论上分析了张拉载荷下全长锚固锚杆杆体形变过程，分析出轴力与锚固深度成指数函数递减的关系；剪应力的分布范围因介质弹性模量的增大而减小等。为实验分析提出了理论依据。 光纤光栅传感器是近年来新兴起来的一种传感器。在光纤光栅传输理论的基础上，分析了光纤光栅轴向应变与轴向力传感特性。并提出了光纤光栅锚杆监测系统，分析了系统原理。 在理论分析的基础上，本论文针对封装有光纤光栅的全长锚固金属锚杆做了对比拉拔实验，测试杆体在不同介质拉拔中的形变过程。并利用数值分析的方法对实验结果进行了分析，实验可信度比较高，但也存在一定误差。实验表明：将光纤光栅粘贴在金属锚杆表面对锚杆进行受力监测是可行的，实验结果与理论分析十分吻合。

目录

文摘

英文文摘

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1绪论

2全长锚固锚杆受力分析

3光纤光栅传感原理及特性

4实验参数模拟及光栅封装

5锚杆拉拔实验

6结论

致 谢

参考文献

附 录