光纖光柵傳感器在地鐵車站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中的應(yīng)用研究.pdf

1、光纖傳感器具有優(yōu)良的傳感特性和眾多的優(yōu)點(diǎn)，是近年來迅速發(fā)展起來的一種新型傳感器，在傳感領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景。本文針對光纖布拉格光柵傳感器在地鐵車站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，主要工作如下： 研究了光纖布拉格光柵傳感器的封裝技術(shù)，采用復(fù)合材料以及合適的封裝結(jié)構(gòu)對光纖布拉格光柵應(yīng)變傳感器進(jìn)行封裝，實(shí)現(xiàn)了對布拉格光柵的有效保護(hù)。拉伸試驗(yàn)和疲勞性能試驗(yàn)結(jié)果顯示復(fù)合材料封裝光纖布拉格光柵應(yīng)變傳感器具有較高的靈敏度和良好的線性度及耐久

2、性能。將復(fù)合材料封裝光纖布拉格光柵應(yīng)變傳感器埋入鋼筋混凝土梁進(jìn)行破壞試驗(yàn)，與電阻應(yīng)變片測量結(jié)果進(jìn)行對比，監(jiān)測結(jié)果顯示，封裝光纖布拉格光柵應(yīng)變傳感器傳感性能良好，適合用于土木結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)變監(jiān)測。 建立了基于光纖光柵傳感技術(shù)的國貿(mào)地鐵車站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測硬件系統(tǒng)；利用參考光柵法實(shí)現(xiàn)了對光纖布拉格光柵應(yīng)變傳感器的溫度補(bǔ)償；利用波分復(fù)用技術(shù)建立光纖布拉格光柵傳感網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了分布式測量。以地鐵車站模型為基礎(chǔ)，對光纖布拉格光柵傳感器的優(yōu)化布設(shè)進(jìn)

3、行了研究，分別從靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)角度(EI法)對傳感器進(jìn)行了優(yōu)化布設(shè)，最后綜合靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)方法實(shí)現(xiàn)了光纖光柵傳感器在地鐵車站中的優(yōu)化布設(shè)。 在VB和Microsoft Access軟件平臺下運(yùn)用VB中的Winsock控件(TCP協(xié)議)及ADO數(shù)據(jù)訪問接口實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集與處理，建立了國貿(mào)橋地鐵車站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了大量傳感器數(shù)據(jù)的采集、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與曲線顯示、數(shù)據(jù)庫存儲、歷史數(shù)據(jù)查詢，其中采集到的數(shù)據(jù)直接為溫度值和應(yīng)變值