光纤光栅传感技术在大直径灌注桩承载力自平衡法测试-东南大学学报.pdf

第４９卷第４期 东南大学学报（自然科 学版 ） Ｖｏｌ．４９ Ｎｏ．４ 　 ２０１９年７月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） 　 Ｊｕｌｙ２０１９ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－０５０５．２０１９．０４．０１１ 光纤光栅传感技术在大直径灌注桩 承载力自平衡法测试中的应用 高鲁超　 戴国亮　 龚维明　 万志辉 （东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室，南京２１００９６） （东南大学土木工程学院，南京２１００９６） 摘要：基于自平衡试验方法和ＦＢＧ传感器测试基本原理，分别采用ＦＢＧ传感器和传统钢筋计对 桩基承载力进行现场测试，分析了桩身轴力和桩侧摩阻力传递规律的差异性．结合实际工程案 例，分析了大直径灌注桩桩身轴力和桩侧摩阻力的传递规律，并采用规范简化转换法、Ｋｗｏｎ法 和Ｋｉｍ法３种等效转换方法确定桩基承载力．结果表明：与传统钢筋计相比，ＦＢＧ传感器可剔除 温度变化和混凝土膨胀产生的预应力；由２种传感器得到的桩身应变和桩侧阻力变化规律相一 致，其中荷载箱附近误差均在１０％以内；由ＦＢＧ传感器实测值得到的桩身轴力和桩侧摩阻力， 能够满足自平衡测试规律性和精度的要求，为工程应用推广提供参考依据；对比了自平衡测试结 果的３种等效转换方法，验证了规范简化转换法所确定的桩基承载力偏安全，满足设计要求． 关键词：大直径灌注桩；自平衡法；ＦＢＧ传感器；钢筋计；等效转换法 中图分类号：ＴＵ４７３　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１００１－０５０５（２０１９）０４０６８８０８ ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＦＢＧｓｅｎｓｏｒｓｉｎｓｅｌｆｂａｌａｎｃｅｄｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｌａｒｇｅｄｉａｍｅｔｅｒｃａｓｔｉｎｐｌａｃｅｐｉｌｅｓ ＧａｏＬｕｃｈａｏ　 ＤａｉＧｕｏｌｉａｎｇ　 ＧｏｎｇＷｅｉｍｉｎｇ　 ＷａｎＺｈｉｈｕｉ （ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｏｎｃｒｅｔｅａｎｄＰｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄＣｏｎｃｒｅｔｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９６，Ｃｈｉｎａ） （ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆｓｅｌｆｂａｌａｎｃｅｄｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄａｎｄｆｉｂｅｒＢｒａｇｇｇｒａｔｉｎｇ（ＦＢＧ）ｓｅｎ ｓｏｒｔｅｓｔ，ｔｈｅＦＢＧｓｅｎｓｏｒｓａｎｄｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｓｔｅｅｌｂａｒｍｅｔｅｒｓｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｍｅａｓｕｒｅｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃ ｉｔｙｏｆｔｈｅｐｉｌｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｎｔｈｅｌａｗｏｆｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅａｘｉａｌｆｏｒｃｅａｎｄ ｔｈｅｓｉｄｅｆｒｉｃｔｉｏｎｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅａｃｔｕａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｃａｓｅ，ｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌａｗｓｏｆ ａｘｉａｌｆｏｒｃｅａｎｄｐｉｌｅｓｉｄｅｆｒｉｃｔｉｏｎｏｆｌａｒｇｅｄｉａｍｅｔｅｒｃａｓｔｉｎｐｌａｃｅｐｉｌｅｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｔｈｒｅｅｅｑｕｉｖ ａｌｅｎｔｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ，ｉ．ｅ．ｔｈｅｃｏｄｅｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，Ｋｗｏｎｍｅｔｈｏｄａｎｄ Ｋｉｍｍｅｔｈｏｄ，ｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｔｈｅｐｉｌｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗ ｔｈａｔＦＢＧｓｅｎｓｏｒｓｃａｎｒｅｍｏｖｅｔｈｅｐｒｅｓ