本征式光纖光柵智能結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、目前“結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)”已經(jīng)成為世界性的研究熱點(diǎn)之一，特別是基于光纖傳感技術(shù)的“光纖智能結(jié)構(gòu)智能監(jiān)測(cè)”領(lǐng)域愈來愈成眾多專家和學(xué)者關(guān)注的對(duì)象，其不僅是現(xiàn)代結(jié)構(gòu)試驗(yàn)技術(shù)的集中體現(xiàn)，同時(shí)也是作為重大工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)證、施工控制，安全運(yùn)營(yíng)和損傷評(píng)估的重要技術(shù)。光纖智能結(jié)構(gòu)具有抗電磁場(chǎng)干擾、耐久性好、可實(shí)現(xiàn)絕對(duì)分布式測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)，通過賦予結(jié)構(gòu)特定智能和生命特征，從而有效的解決重大工程結(jié)構(gòu)在役期間的健康監(jiān)測(cè)和安全評(píng)定等問題，因此具有重大的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值

2、。
　　斜拉索橋梁拉索，拱橋吊桿作為結(jié)構(gòu)的主要受力構(gòu)件在服役期間一般處于惡劣環(huán)境中，其應(yīng)力狀態(tài)直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)的服役功能（如撓度過大）和安全性（如裂縫過寬、斷裂等）。因此，如何有效地對(duì)拉索進(jìn)行在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、損傷診斷和壽命估計(jì)是一項(xiàng)十分重要且具有廣闊應(yīng)用前景的工作。本文針對(duì)傳統(tǒng)拉索或吊桿（鋼拉桿）電測(cè)（拉壓力傳感器、振弦式傳感器等）或磁通量技術(shù)傳感器布設(shè)困難以及不能滿足結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的問題，在課題組已有的研究成果的基礎(chǔ)上，研制開發(fā)具有高

3、耐久性、高穩(wěn)定性的光纖光柵智能結(jié)構(gòu)：光纖光柵智能拉索和本征式光纖光柵智能鋼拉桿，對(duì)纖維增強(qiáng)-光纖光柵復(fù)合智能筋（FRP-OFBG）的應(yīng)力松弛特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容為：
　　首先，針對(duì)斜拉索橋梁服役環(huán)境惡劣、服役期限長(zhǎng)，以及鋼拉索缺乏長(zhǎng)期有效的內(nèi)力監(jiān)測(cè)手段的問題，將高耐久性、抗拉強(qiáng)度高的 FRP-OFBG智能筋與平行鋼拉索復(fù)合，研制開發(fā)具有自監(jiān)測(cè)特性的光纖光柵智能拉索，通過30根實(shí)體拉索傳感性能進(jìn)行利用標(biāo)定試驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)

4、方法進(jìn)行研究；
　　其次， FRP-OFBG在土木工程中長(zhǎng)期測(cè)試受到應(yīng)力松弛等因素的影響，從試驗(yàn)角度研究 FRP-OFBG的長(zhǎng)期應(yīng)力松弛性能，推導(dǎo)了其應(yīng)力松弛的數(shù)學(xué)模型，利用理論和試驗(yàn)結(jié)果對(duì) FRP-OFBG智能筋的應(yīng)力松弛帶來的影響進(jìn)行了定量分析，為修正FRP-OFBG智能筋長(zhǎng)期測(cè)試中受到應(yīng)力松弛的影響提供依據(jù)。
　　最后，針對(duì)目前鋼拉桿構(gòu)件缺少施工荷載下的內(nèi)力測(cè)試和服役期間的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)手段問題，采用玻璃鋼封裝技術(shù)研制開發(fā)出