Setup and calibration of piles with FBG strain sensors in a geotechnical centrifuge

Tang, C.; Marshall, A. M.; Heron, C.M.; Franza, A.; Xu, J.

Abstract

This paper discusses technical aspects of the experimental setup and calibration processing during centrifuge testing of single piles, instrumented with fibre Bragg grating (FBG) strain sensors, under vertical loads. Results illustrate the influence of the pile head connection method and data processing/correction of FBG readings. First, experimental data demonstrate issues encountered when adopting a rigid connection between a loading device, and how these can be tackled by adopting a point-to-surface contact. Second, the paper presents a method to minimise, in FBG strain sensor data, issues relating to pile bending during routine compression calibration and centrifuge testing. RÉSUMÉ: Cet article aborde les aspects techniques de la configuration expérimentale et du traitement de la calibration lors des essais en centrifugeuse de pieux simples, instrumentés avec des capteurs de contrainte à réseaux de Bragg en fibre optique (FBG), sous des charges verticales. Les résultats illustrent l'influence de la méthode de connexion de la tête de pieu et du traitement/correction des données des capteurs FBG. Tout d'abord, les données expérimentales mettent en évidence les problèmes rencontrés lors de l'adoption d'une connexion rigide entre un dispositif de chargement, et comment ceux-ci peuvent être résolus en adoptant un contact ponctuel avec la surface. Ensuite, l'article présente une méthode pour minimiser, dans les données des capteurs de contrainte FBG, les problèmes liés à la flexion du pieu lors de la calibration de compression de routine et des essais en centrifugeuse.

Citation

Tang, C., Marshall, A. M., Heron, C., Franza, A., & Xu, J. (2024, August). Setup and calibration of piles with FBG strain sensors in a geotechnical centrifuge. Presented at XVIII European Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Lisbon (Portugal)

• Presentation Conference Type: Edited Proceedings
• Conference Name: XVIII European Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
• Start Date: Aug 26, 2024
• End Date: Aug 30, 2024
• Acceptance Date: Mar 20, 2024
• Online Publication Date: Sep 17, 2024
• Publication Date: Sep 17, 2024
• Deposit Date: Apr 11, 2024
• Publicly Available Date: Apr 11, 2024
• Peer Reviewed: Peer Reviewed
• Pages: 2667-2670
• Series Title: Proceedings of the XVIII ECSMGE 2024
• Book Title: Geotechnical Engineering Challenges to Meet Current and Emerging Needs of Society
• ISBN: 9781032548166
• DOI: https://doi.org/10.1201/9781003431749-518
• Keywords: centrifuge; pile; calibration; fibre Bragg grating (FBG)
• Public URL: https://nottingham-repository.worktribe.com/output/33562258
• Publisher URL: https://www.taylorfrancis.com/chapters/oa-edit/10.1201/9781003431749-518/setup-calibration-piles-fbg-strain-sensors-geotechnical-centrifuge-tang-marshall-heron-franza-xu
• Related Public URLs: https://www.issmge.org/publications/review-platform/conferences/ecsmge2024