本書全面介紹光纖傳感技術的基本原理，基于光纖傳感技術各種傳感器的研發(fā)及其在巖土工程健康監(jiān)測中的應用。闡述巖土工程監(jiān)測的目的和意義、傳統(tǒng)監(jiān)測技術的局限性，以及目前光纖傳感技術在巖土工程中的應用現(xiàn)狀，系統(tǒng)總結光纖傳感技術的發(fā)展歷程、基本原理及巖土工程監(jiān)測中常用的傳感技術，詳細介紹光纖傳感技術在邊坡工程監(jiān)測、樁基工程監(jiān)測、能量樁工程監(jiān)測、隧道工程監(jiān)測中的應用現(xiàn)狀，最后介紹監(jiān)測數(shù)據(jù)的預處理方法、相關性分析、數(shù)據(jù)分析模型及相關工程應用。
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2002.9-2006.6 東北農(nóng)業(yè)大學|水利水電工程|學士；2006.9-2008.12哈爾濱工業(yè)大學|結構工程|碩士；2009.3-2012.3香港理工大學|土木與環(huán)境工程|博士2013.4-2016.1香港科技大學|土木與環(huán)境學部|博士后；2016.3-2017.12大連理工大學土木工程學院|副教授；2017.12至今大連理工大學土木工程學院|教授國家自然科學基金優(yōu)秀青年基金；國際地質災害與減災協(xié)會杰出青年獎；遼寧省首批興遼英才青拔人才；香港理工大學首批杰出青年校友獎；大連理工大學首批"星海青千"；大連市高端人才中國巖石力學學會地質與巖土智能監(jiān)測分會 副秘書長、理事，中國地震學會巖土工程防震減災專業(yè)委員會 委員
目錄
第1章緒論1
1.1巖土工程監(jiān)測目的與意義2
1.2巖土工程監(jiān)測基本理論2
1.3傳統(tǒng)監(jiān)測技術與方法4
1.4巖土工程光纖監(jiān)測研究進展7
1.5本書主要內(nèi)容8
參考文獻10
第2章光纖傳感技術概述13
2.1光纖傳感技術發(fā)展歷程14
2.2光纖傳感技術原理15
2.2.1基本工作原理15
2.2.2應變測量的溫度補償技術16
2.3巖土工程常用光纖傳感技術20
2.3.1光纖光柵傳感技術20
2.3.2分布式光纖傳感技術25
2.4光纖傳感技術特點33
參考文獻34
第3章光纖傳感技術在滑坡監(jiān)測中的應用39
3.1應力場光纖監(jiān)測技術40
3.1.1傳感器研發(fā)40
3.1.2監(jiān)測原理42
3.1.3標定試驗43
3.2變形場光纖監(jiān)測技術45
3.2.1傳感器研發(fā)45
3.2.2監(jiān)測原理49
3.2.3標定試驗54
3.2.4室內(nèi)試驗59
3.3基于LabVIEW的監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的開發(fā)69
3.3.1虛擬儀器的概念及特點69
3.3.2LabVIEW軟件開發(fā)環(huán)境70
3.3.3基于LabVIEW的光纖傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計73
3.3.4傳感器測試74
3.4工程應用76
參考文獻80
第4章光纖傳感技術在樁基工程中的應用83
4.1樁基監(jiān)測及方法84
4.1.1樁基應力監(jiān)測84
4.1.2樁基彎矩和撓度監(jiān)測85
4.1.3樁基完整性檢測87
4.2靜壓管樁施工監(jiān)測技術及方法88
4.2.1靜壓管樁監(jiān)測的光纖傳感技術88
4.2.2傳感器布設方法89
4.3鉆孔灌注樁施工監(jiān)測技術及方法90
4.3.1鉆孔灌注樁監(jiān)測的光纖傳感技術90
4.3.2傳感器布設方法91
4.4工程應用92
4.4.1靜壓管樁監(jiān)測實例92
4.4.2鉆孔灌注樁監(jiān)測實例98
參考文獻101
第5章光纖傳感技術在能量樁工程中的應用103
5.1監(jiān)測內(nèi)容及方法104
5.1.1能量樁概念104
5.1.2監(jiān)測內(nèi)容104
5.1.3監(jiān)測方法105
5.2相變能量樁研發(fā)106
5.2.1相變混凝土早期水化性能107
5.2.2相變混凝土能量樁傳熱性能112
5.2.3相變材料布設區(qū)域118
5.3珊瑚砂混凝土能量樁研發(fā)121
5.3.1珊瑚砂混凝土性能研究進展121
5.3.2早期水化特性122
5.4能量樁光纖監(jiān)測模型試驗132
5.4.1模型試驗系統(tǒng)研發(fā)133
5.4.2試驗方案135
5.4.3結果與討論137
5.5豎向循環(huán)荷載-溫度耦合作用下能量樁承載特性142
5.5.1模型試驗142
5.5.2靜載與溫度耦合作用下單樁承載特性試驗144
5.5.3豎向循環(huán)荷載與溫度耦合作用下單樁承載特性試驗149
參考文獻166
第6章光纖傳感技術在隧道工程中的應用169
6.1監(jiān)測內(nèi)容及方法170
6.1.1光纖光柵測斜儀研發(fā)170
6.1.2計算方法170
6.1.3室內(nèi)標定171
6.2隧道開挖模型試驗172
6.2.1工程原型概況172
6.2.2相似性設計173
6.2.3光纖光柵監(jiān)測系統(tǒng)178
6.2.4隧道開挖方案179
6.2.5結果與討論179
6.3工程應用182
6.3.1吉林某隧道監(jiān)測實例182
6.3.2深圳某隧道監(jiān)測實例186
參考文獻199
第7章光纖傳感技術在其他工程中的應用201
7.1大壩工程202
7.1.1大壩變形監(jiān)測202
7.1.2大壩滲漏監(jiān)測202
7.2基坑工程203
7.2.1支護結構的變形監(jiān)測203
7.2.2GFRP抗浮錨的性能監(jiān)測204
7.3海洋工程205
7.4管道工程206
參考文獻207
第8章數(shù)據(jù)處理與分析211
8.1數(shù)據(jù)預處理212
8.1.1數(shù)據(jù)降噪處理212
8.1.2數(shù)據(jù)平滑性處理213
8.2數(shù)據(jù)相關性分析214
8.2.1自相關性分析215
8.2.2互相關性分析215
8.2.3層次貝葉斯分析216
8.3基于數(shù)據(jù)驅動的數(shù)據(jù)分析模型220
8.3.1無監(jiān)督聚類模型220
8.3.2灰色模型——回歸分析221
8.3.3深度學習——神經(jīng)網(wǎng)絡222
8.3.4支持向量機模型225
8.3.5序列-序列的編碼-解碼神經(jīng)網(wǎng)絡226
8.4工程應用228
8.4.1三峽地區(qū)某邊坡228
8.4.2金沙江某水電站邊坡236
8.4.3云貴高原某水電站邊坡239
8.4.4云南某水電站邊坡242
參考文獻245
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