基于光纖光柵傳感的水工混凝土結構健康監(jiān)控系統(tǒng)研究.pdf

1、我國幅員廣闊,自然災害非常頻繁,經過多年建設,我國相繼建立了數量眾多的各類水工混凝土結構物,在防洪、排澇、灌溉、供水、環(huán)保等方面起到重要的作用,成為我國基礎設施的重要組成部分,為我國國民經濟建設和社會安定起到了巨大作用。與此同時,水利工程結構由于自然環(huán)境、材料老化和結構內外荷載等長期耦合作用下,將不可避免地使結構和系統(tǒng)的損傷積累并導致抗力衰減,如果缺乏實時預警監(jiān)測系統(tǒng),結構一旦失效,對于下游城市將造成毀滅性的災難,同時還會對主要交通干線

2、等國家基礎設施造成重大災害。
　　 當前由于光纖光柵傳感器其突出的優(yōu)點而成為大型結構健康監(jiān)控的首選傳感器,在大型橋梁、管道等結構健康監(jiān)測方面應用廣泛,但是在水利工程結構健康監(jiān)測系統(tǒng)中應用還較少。本文基于水工混凝土結構特點,綜合運用了結構基本理論,系統(tǒng)論,結構試驗技術,損傷識別與評定方法,結構可靠度理論等多種基本理論和方法,分析了健康監(jiān)控系統(tǒng)傳統(tǒng)模式的利弊,并對新型光柵光線傳感器應用于水工結構健康監(jiān)測進行了深入研究,主要研究內容如

3、下:
　　 (1)概述水工混凝土結構健康監(jiān)測的現狀和重大現實意義,分析了傳統(tǒng)監(jiān)測手段的缺陷和不足,闡述新型水工結構健康監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)勢和特點。
　　 (2)基于優(yōu)化布點原則,開展應變、滲流以及變形等的光纖光柵傳感集成實驗研究,并與傳統(tǒng)電測方法進行對比試驗研究;
　　 (3)通過系統(tǒng)的理論分析,闡明了水工結構健康監(jiān)測中各個系統(tǒng)的組成和機理,分析了系統(tǒng)優(yōu)化布置,損傷識別以及安全評定與預警的方法;
　　 (4)通