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”已經(jīng)成為世界性的研究熱點之一，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”領(lǐng)域愈來愈成眾多專家和學者關(guān)注的對象，其不僅是現(xiàn)代結(jié)構(gòu)試驗技術(shù)的集中體現(xiàn)，同時也是作為重大工程結(jié)構(gòu)設(shè)計驗證、施工控制，安全運營和損傷評估的重要技術(shù)。光纖智能結(jié)構(gòu)具有抗電磁場干擾、耐久性好、可實現(xiàn)絕對分布式測量等優(yōu)點，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)測和安全評定等問題，因此具有重大的社會意義和經(jīng)濟價值

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，如何有效地對拉索進行在線實時監(jiān)測、損傷診斷和壽命估計是一項十分重要且具有廣闊應(yīng)用前景的工作。本文針對傳統(tǒng)拉索或吊桿（鋼拉桿）電測（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)長期監(jiān)測的問題，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，對纖維增強-光纖光柵復合智能筋（FRP-OFBG）的應(yīng)力松弛特性進行了試驗研究。本文的主要研究內(nèi)容為：
　　首先，針對斜拉索橋梁服役環(huán)境惡劣、服役期限長，以及鋼拉索缺乏長期有效的內(nèi)力監(jiān)測手段的問題，將高耐久性、抗拉強度高的 FRP-OFBG智能筋與平行鋼拉索復合，研制開發(fā)具有自監(jiān)測特性的光纖光柵智能拉索，通過30根實體拉索傳感性能進行利用標定試驗和統(tǒng)計

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