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

2025

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/infrastructures10120349
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

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.