光纖光柵傳感技術(shù)在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)健康檢測中的應(yīng)用研究.pdf

1、近幾十年來,空間結(jié)構(gòu)理論、計算機(jī)技術(shù)和新的施工技術(shù)不斷發(fā)展,大大促進(jìn)了空間結(jié)構(gòu)在諸多領(lǐng)域的應(yīng)用.空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)具有良好的受力性能,整體性強(qiáng),制作安裝方便,是空間結(jié)構(gòu)中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的結(jié)構(gòu)形式.本文介紹了空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)廣泛的工程應(yīng)用.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)跨度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,近年來工程事故時有發(fā)生.健康檢測已成為多個領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),為保障人民生命財產(chǎn)的安全,對大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行健康檢測和安全評估是當(dāng)前及今后重要的研究課題.本文系統(tǒng)分析了目前結(jié)

2、構(gòu)健康檢測方法的優(yōu)缺點(diǎn)和實(shí)用性,在此基礎(chǔ)上,提出了現(xiàn)役網(wǎng)架結(jié)構(gòu)工程健康檢測實(shí)用策略,設(shè)計了檢測流程圖.通過系統(tǒng)分析比較各類智能感知元件的性能,并考慮網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),擇優(yōu)選擇了光纖光柵作為網(wǎng)架檢測傳感元件,分析了其相對于傳統(tǒng)電阻應(yīng)變片檢測的優(yōu)勢.根據(jù)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和工程現(xiàn)場實(shí)用方便的需求,以及為了避免以往傳感元件不能重復(fù)使用、損傷鋼構(gòu)件和產(chǎn)生殘余應(yīng)力等方面的不足,設(shè)計了新的光纖光柵安裝工藝,并研制了相應(yīng)的可快速裝卸、開合式的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)光纖光

3、柵檢測專用夾具裝置,提出基于光纖光柵的裝卸式網(wǎng)架結(jié)構(gòu)無損健康檢測系統(tǒng)組成.詳細(xì)推導(dǎo)了使用該檢測裝置系統(tǒng)時網(wǎng)架構(gòu)件應(yīng)變變化、內(nèi)力變化與光纖光柵中心波長變化關(guān)系的計算公式,從理論上驗(yàn)證了該裝置系統(tǒng)在網(wǎng)架構(gòu)件檢測中的可行性和適用性.進(jìn)行拉壓加載實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證該光纖光柵檢測裝置系統(tǒng)在網(wǎng)架構(gòu)件上的適用性,并分析其傳遞應(yīng)變和內(nèi)力的可靠性和測量的準(zhǔn)確性.將本文提出的健康檢測實(shí)用策略和裝置系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用到某現(xiàn)役網(wǎng)架結(jié)構(gòu)工程,驗(yàn)證在實(shí)際工程中使用的可行性和實(shí)用