题 目:分布式光纤传感技术在结构监测中的前沿进展
主讲人:张圣涵
时 间:2026年8月5日14:00
地 点:建工楼A311
主讲人简介:张圣涵博士现任香港科技大学土木与环境工程系助理教授。他于瑞士洛桑联邦理工公司(EPFL)获得博士学位,并先后在洛桑联邦理工公司及加州大学伯克利分校从事博士后研究,主要研究方向为结构健康监测。其研究通过将无人机多模态巡检、分布式光纤传感等先进传感技术与基于物理机理的建模及深度学习相结合,评估基础设施的性能。
内容摘要:分布式光纤传感技术(Distributed Fiber Optic Sensing, DFOS)能够获取高分辨率的应变分布,已成为结构内部应变测量与损伤量化的有力工具。然而,其工程应用目前仍受制于两大关键难题:其一,保护层引起的应变传递效应,导致实测应变与被测结构真实应变之间存在偏差;其二,裂缝方位的复杂性以及多裂缝应变峰的相互叠加,使裂缝的精确量化变得困难。针对上述挑战,本报告提出一种融合解析算法与深度学习的分析框架。首先,构建了一种引入光纤结构参数的深度学习模型,用以重构结构的真实应变场;其次,针对单裂缝工况,提出一种基于应变分布特征与伸长量的解析算法,用以识别裂缝方位并修正裂缝宽度的计算结果;再次,设计了一种深度学习架构,用以解耦多裂缝工况下相互重叠的应变峰,从而实现裂缝位置与宽度的定量识别。试验结果表明,所提出的框架能够成功重构结构真实应变场,并在裂缝量化方面达到较高精度。除上述理论与算法进展外,本报告还将介绍近期利用分布式光纤传感技术评估钢筋应变及钢筋搭接结构性能的试验与数值模拟工作。