[发明专利]护岸软体排排体端部局部变形沉降光纤监测数据处理方法

说明书

本发明公开了一种护岸软体排排体端部局部变形沉降光纤监测数据处理方法，软体排冲刷变形形态计算公式为：软体排变形后最终拉伸伸长量计算公式为：式中，z为护岸软体排最终上浮或下沉深度；H为位宽度内软体排聚丙烯编织布的抗拉强度；x为冲刷坑范围(护岸软体排排头中间为0)；γ为软体排及其上方压载物单位长度的重量；ρ为水流密度；ν为水流速度；η为无量纲调整参数；本发明可以用于实时监测护岸软体排冲刷变形特性。

技术领域

本发明属于水工监测领域，特别是一种适用于护岸软体排排体端部出现小范围冲刷坑，排体端部发生局部变形沉降光纤监测数据处理方法。

背景技术

目前光纤传感技术被广泛的应用于工程领域，如隧道、桥梁、高铁、港口、码头、房屋建筑等。在上述工程中，光纤传感器通常固定于刚性结构物上，通过刚性结构物发生微小变形时引发光纤传感器中的脉冲激光发生布里渊频移变化，利用脉冲激光频移变化量随应变呈线性变化的关系感知被监测对象的物理性质改变。与刚性结构物不同，护岸软体排属于柔性结构，在水流冲刷作用下护岸软体排往往发生大幅度的沉降或漂浮，采用光纤传感器进行监测时需根据护岸软体排柔性结构变形特点对光纤数据进行理论解析。但是现阶段，具有针对性的适用于护岸软体排排头端部冲刷沉降光纤监测数据处理方法尚未出现。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种护岸软体排排体端部局部变形沉降光纤监测数据处理方法，以用于实时监测护岸软体排冲刷变形特性。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种护岸软体排排体端部局部变形沉降光纤监测数据处理方法，软体排冲刷变形形态计算公式为：

软体排变形后最终拉伸伸长量计算公式为：

式中，z为护岸软体排最终上浮或下沉深度；

H为位宽度内软体排聚丙烯编织布的抗拉强度；

x为冲刷坑范围(护岸软体排排头中间为0)；

γ为软体排及其上方压载物(D型连锁块)单位长度的重量；

ρ为水流密度；

ν为水流速度；

η为无量纲调整参数；

数据处理步骤为：

1)根据光线实测数据积分计算得到护岸软体排光纤实际伸长量；

2)假定一个初始调整参数η＝η₀，并根据公式(1)并结合现场实测数据计算护岸软体排变形形态和冲刷深度；

3)根据公式(2)计算得到护岸软体排理论伸长量；

4)对比护岸软体排监测光纤的实际伸长量与护岸软体排的理论伸长量，并逐步调整参数η＝η₁,η₂,η₃…，直至护岸软体排监测光纤的实际伸长量与护岸软体排的理论伸长量相等，并确定调整参数η的最终取值；

5)将调整参数η的最终取值代入公式(1)，得到护岸软体排最终形态和冲刷深度。

本发明具有的优点和积极效果是：基于小范围冲刷坑，排体端部发生局部变形沉降时光纤监测数据反演计算护岸软体排端部变形形态，该方法考虑了软体排排布与其上方压载物和动水压力的影响，具有简洁、便利、易于计算的特点，可实时掌握护岸软体排整体变形分布特征。

附图说明

图1为护岸软体排排体端部出现大范围冲刷坑破坏模式图；

图2为调整参数与冲刷坑深度的关系曲线图。