光纖傳感技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用.pdf

1、本文從光纖彎曲損耗理論和Bragg反射理論出發(fā)，研討了分布式裂縫光纖傳感系統(tǒng)和光纖Bragg光柵傳感系統(tǒng)的工程應(yīng)用。針對(duì)分布式光纖裂縫傳感器，論述了其傳感的基本理論——微彎損耗理論，進(jìn)行了力-光本構(gòu)關(guān)系模型試驗(yàn)，光纖對(duì)外界溫度，縱向拉伸等因素的敏感性試驗(yàn)以及埋設(shè)工藝試驗(yàn)。在討論光纖Bragg光柵系統(tǒng)的傳感原理的基礎(chǔ)上，將光柵傳感系統(tǒng)用于組合橋面板模型試驗(yàn)?！　〗⒘?光本構(gòu)關(guān)系模型是分布式光纖裂縫傳感在土木工程中應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵，構(gòu)建了

2、數(shù)字化、全自動(dòng)的高精度力-光試驗(yàn)系統(tǒng)。該力-光耦合試驗(yàn)系統(tǒng)包括兩個(gè)子系統(tǒng)：力學(xué)系統(tǒng)和光學(xué)系統(tǒng)。　　本文得出了如下結(jié)論：　　1、可以利用光纖微彎損耗理論監(jiān)測(cè)砼裂縫，分布式光纖裂縫傳感不受環(huán)境溫度等因素的影響，通過(guò)模型試驗(yàn)建立了分布式光纖裂縫傳感的力-光本構(gòu)關(guān)系模型?！　?、分布式光纖裂縫監(jiān)測(cè)靈敏度較高、縫寬分辨率及定位分辨率高。　　3、在工程應(yīng)用中，分布式光纖裂縫傳感與傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)設(shè)備相比較，它可以檢測(cè)結(jié)構(gòu)的無(wú)限多自由度的物理參數(shù)分布

3、，是傳統(tǒng)的機(jī)械類、電子類微電子類等分立型器件無(wú)法實(shí)現(xiàn)的功能，真正實(shí)現(xiàn)了分布式監(jiān)測(cè)。　　4、可利用光纖Bragg光柵原理制成光纖裂縫傳感器、光纖滑移傳感器以及光纖掀起傳感器等多種傳感器，其具有靈敏度高，實(shí)用性強(qiáng)，抵抗破壞能力強(qiáng)，埋設(shè)存活率高等優(yōu)點(diǎn)?！　?、光纖Bragg光柵傳感系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，以光柵應(yīng)變傳感頭為核心，可構(gòu)成傳感網(wǎng)絡(luò)，實(shí)施準(zhǔn)分布式監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)容量大，檢測(cè)可靠、穩(wěn)定，不受光強(qiáng)、鏈路損耗等波動(dòng)影響。　　6、該系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于