Performance Evaluation of Fixed-Point DFOS Cables for Structural Monitoring of Reinforced Concrete Elements

2025

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/infrastructures10120349
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Distributed fiber-optic sensing (DFOS) with intentionally spaced mechanical fixity points was experimentally evaluated for the structural health monitoring (SHM) of reinforced concrete (RC) members. A full-scale four-point bending test was conducted on a 12 m RC beam (400 × 400 mm) instrumented with a single-mode DFOS cable incorporating internal anchors at 2 m intervals and bonded externally with structural epoxy. Brillouin time-domain analysis (BOTDA) provided distributed strain measurements at approximately 0.5 m spatial resolution, with all cables calibrated to ±15,000 µε. Under stepwise monotonic loading, the system captured smooth, repeatable strain baselines and clearly resolved localized tensile peaks associated with crack initiation and propagation. Long-gauge averages exhibited a near-linear load–strain response (R2 ≈ 0.99) consistent with discrete foil and vibrating-wire strain gauges. Even after cracking, the DFOS signal remained continuous, while some discrete sensors showed saturation or scatter. Temperature compensation via a parallel fiber ensured thermally stable interpretation during load holds. The fixed-point configuration mitigated local debonding effects and yielded unbiased long-gauge strain data suitable for assessing serviceability and differential settlement. Overall, the results confirm the suitability of fixed-point DFOS as a durable, SHM-ready sensing approach for RC foundation elements and as a dense data source for emerging digital-twin frameworks.