[发明专利]基于分布式光纤传感技术的地铁隧道沉降变形监测方法

权利要求书

1.一种基于分布式光纤传感技术的地铁隧道沉降变形监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)先根据位移曲线近似微分方程，确定位移值与弯矩分布之间的关系；

(2)再根据材料力学共轭梁法，确定应变与沉降变形之间的转换关系，找到两者之间的显式线性方程；

(3)最后考虑控制点的沉降，通过等权分配将各控制点的沉降分配到每一个监测点，最终得到每个监测点的沉降值。

2.根据权利要求1所述的一种基于分布式光纤传感技术的地铁隧道沉降变形监测方法，其特征在于，所述的步骤(1)具体为：

在计算位移时，有三个假定条件：1)结构处于弹性介质上，满足小变形的条件；2)材料特性均为线弹性；3)计算时剔除掉温度对原始应变数据的影响；

根据位移曲线近似微分方程可知，位移v、转角θ与弯矩M的微分关系式为：

d2vdx2=dθdx=-M(x)EI---(1)]]>

另一方面，在梁的内力计算中，弯矩M、剪力Q与荷载集度q之间存在下列微分关系：

d2M(x)dx2=dQ(x)dx=q(x)---(2)]]>

比较式(1)与式(2)，这两组微分关系式中各个符号的物理意义虽然不同，但它们在数学形式上是完全相似的：q(x)→M(x)/EI，Q(x)→θ，M(x)→v。不同的是，式(1)是已知M(x)求位移v和转角θ；而式(2)是已知荷载集度q(x)来求弯矩M和剪力Q；

从而利用它们在数学关系上的相似性，采用求梁内力的方法来求梁的变形。

3.根据权利要求2所述的一种基于分布式光纤传感技术的地铁隧道沉降变形监测方法，其特征在于，所述的步骤(2)具体为：

21)建立应变分布与实梁中弯矩分布的对应关系；

22)建立应变与位移之间的显式线性关系。