白光干涉型光纤应变传感器在砼结构中的应用研究

针对混凝土结构施工和长期安全监测的要求,研制出一种适用于混凝土结构长期健康监测的埋人式白光干涉型光纤应变传感器。将所研制的光纤应变传感器埋人到混凝土模型梁内部,进行了静载试验和疲劳试验。试验结果表明：所研制的埋人式白光干涉型光纤应变传感器具有良好的线性度、灵敏度。经过200万次的疲劳试验后传感器仍性能稳定,完全能够满足混凝土结构长期应变监测对传感器的性能要求。     

土木工程结构监测常用传感器特点与选择

长期监测是获得结构状态信息的重要手段,而传感器是监测的核心器件。目前监测传感器种类繁多,各自适用环境与范围各异,给实际应用带来一定的困难。介绍了土木工程结构长期监测中的风速仪、温度、应变、位移和加速度等常用传感器的特点和适用范围,以便建立监测系统时进行选择;并就一些具有发展前景的传感器和监测方法进行了探讨,有利于促进学科发展。     

大跨径铁路拱辅梁桥健康监测研究

以新建兰渝铁路广元嘉陵江双线特大桥为例,根据大跨径铁路桥拱辅梁桥的结构特点,介绍了当前铁路桥梁结构健康监测的现状和不足。通过对桥梁结构健康监测系统的组成、结构和功能的研究,以影响铁路桥梁结构响应的动、静力参数为依据,对铁路桥梁健康监测系统中传感器的选型和布设方面进行了设计和优化,并给出了该桥健康监测系统传感器优化组合的算例,为同类型的大跨径铁路拱辅梁桥的健康监测设计提供参考。     

基于宏应变监测的桥梁动静态信号分离研究

桥梁健康监测是掌握桥梁运营状况的重要手段。在监测系统中,桥梁静态应变信号能够直观地反映出桥梁的受力状况,但桥梁在运营阶段所监测的应变信号为车辆的动态应变信号,由于用来监测应变的常用传感器为点式应变计,容易受粘贴部位微小损伤的影响而出现测试信号异常的现象。采用外贴式长标距应变传感器对桥梁的健康状况进行动态监测,分析不同车速对长标距动静态信号分离方法的影响,从动态宏应变信号中提取出静态应变信号,从而直观地监测桥梁的受力状况。研究结果表明,从长标距动应变信号中提取静态应变的方法在桥梁健康监测中具有良好的适用性。     

大型桥梁健康监测系统传感器异常诊断方法研究

针对结构健康监测研究领域内尚缺乏传感器异常诊断研究的问题,该文将灰色系统理论中的灰色关联度分析方法引入大型桥梁结构健康监测系统的传感器异常诊断中。在对灰色关联度分析方法的步骤、基本原理进行研究的基础上,得到了判断测试数据关联性优劣的灰色关联度阈值,并采用灰色关联度分析方法对江阴大桥应变实测数据进行了关联度分析计算,判断得出:除少数可能工作异常的传感器之外,大多数传感器工作正常。     

基于光纤光栅传感技术的呼兰河大桥监测

以呼兰河大桥为例,介绍了光纤布拉格光栅传感技术对预应力箱梁在预应力张拉过程中混凝土结构内部变化情况进行检测的方法。光纤布拉格光栅能够监测混凝土内部应变状态,发挥出成活率高、寿命长等优势,为建立基于光纤传感器的结构健康监测系统奠定了基础。     

港口机械金属结构无线应力检测系统研究

结构应力测试是港机状态监测的重要手段.在分析了港机金属结构应变无线检测特点的基础上,介绍了港机应变无线检测系统的总体结构及应变传感器节点设计,并在实验室和现场对检测系统进行了性能试验,验证了系统的有效性.     

隧道结构健康监测及诊断系统应用研究

介绍了BOTDR光纤应变监测技术的基本原理。从结构分析出发，论证了基于BOTDR的结构健康监测及诊断技术应用于隧道结构安全监测的可行性。结合实例对隧道结构健康监测及诊断系统的组成部分（光纤传感器、信息采集与处理、健康诊断、安全评估）进行了应用研究。最后列出了基于BOTDR的健康监测及诊断系统在隧道应用中取得的部分成果。     

混凝土T梁桥腹板区域斜裂隙监测实验研究

基于宏应变FBG传感器功能原理,借助混凝土T型梁桥腹板区域斜裂隙监测分析,对基于FBG宏应变的混凝土T型梁桥腹板区域斜裂隙进行监测,检测分析荷载与承拉应变影响下的腹板区域斜裂隙发展状态,阐述了FBG宏应变传感器在混凝土T型梁桥腹板区域斜裂隙监测上的技术适用性。     

大跨度连续钢桁梁振动远程监测系统建立研究

首先阐述了振动监测在桥梁结构监测中的重要意义,并以某大跨度连续钢桁梁为工程实例,采用ANSYS有限元软件建立了有限元模型,并对其进行了详细的结构分析和传感器优化布置,对振动远程监测系统的监测内容、测点布置、传感器及二次仪表的选型、信号分析处理方法等内容进行了深入研究,设计了实时触发采集和周期性采集相结合的信号采集方式,...     

用于路面结构监测的光纤光栅应变传感器试验研究

为了测量路面结构的应力与位移,设计了一种用于路面结构应变监测的光纤光栅应变传感器。首先将裸光栅粘贴于土工塑料格栅表面并进行了封装。利用土工格栅与沥青混合料变形的协调性,使光栅与格栅达到共同变性,从而可以对沥青路面结构层层底应变进行监测。封装成型后利用万能试验机对传感器进行张拉标定,光纤光栅传感器的灵敏系数标定结果为1.04 pm/με与裸光栅的灵敏系数相近,其性能可以满足道路监测需要。将标定过的传感器埋入AC-16沥青混凝土中,进行车辙试验,结合ABAQUS有限元仿真,验证了传感器的可靠性。试验结果表明,传感器性能良好,能够满足路面结构监测的使用要求。     

斜拉桥监测系统总体方案的设计研究

结合重庆千厮门大桥的结构特点和监测要求,研究设计了千厮门大桥健康监测系统,系统包括环境监测模块、桥塔桥墩沉降监测模块、斜拉索索力监测模块、应力应变监测模块、动态特性监测模块和车辆载荷监测模块.该系统的设计具有一定的理论意义和工程实用价值,为公路和轨道双层桥梁的结构健康监测提供了很好的范例,对相同类型桥梁的监测提供了参考.     

桥梁结构在线健康监测预警系统Ⅰ——监测评估预警体系和模块设计

针对不同桥梁的特点,在参照国家有关技术规程规范的要求和相关研究成果的基础上,研究提出了运营桥梁在线健康监测及状态评估的指标体系,讨论了传感器布置的原则及一般的应力、位移传感器布置方案,给出了系统设计的模块框图及顶层数据流程图.所提出的桥梁在线健康监测状态评估的指标体系、结构应力、位移传感器布置及系统的模块设计,对营运中的桥梁监测与养护管理具有重要的指导意义和实用价值.     

应力谱软件编制及其在数据分析中的应用

应力谱监测是桥梁结构安全监测系统中一个部分,在数据分析中有重要作用。在应力谱的编制中,作为主要部分的雨流计数法由于比较符合疲劳损伤规律,目前应用较广泛,但尚未在桥梁结构健康监测系统的在线数据分析工作中得到应用。为此,该文根据雨流法的原理和改进算法,编写了应变时程的雨流计数程序,并将润扬大桥结构安全监测系统输出的应变时程数据进行在线计算,得到了桥梁相关构件的应力谱,为系统数据分析工作提供了重要依据。新开发的软件作为润扬大桥结构安全监测系统的一部分,能够对系统在交通等随机荷载下实时采集的应变时程数据进行分析,并由获得的应力谱得到润扬大桥相关构件的应力状况。     

严寒地区高速铁路轨道分布式光纤安全监测研究

基于严寒地区特殊的地理环境条件,研究了该地区高速铁路无砟轨道的损伤问题,并采用分布式光纤传感技术,构建了CRTSIII型板式无砟轨道全寿命周期的安全监测系统,分析探讨了该监测系统中各个监测对象的传感器布设及监测方法,为严寒地区CRTSIII型板式无砟轨道系统的长期安全运营提供技术支撑。     

基于原位试验的桥梁施工过程应力修正

针对混凝土桥梁施工过程结构真实应力识别需要,通过现场测试与原位试验,埋设无应力传感器试件,对弦振式传感器测量的混凝土应变增量中的温度与收缩徐变影响进行有效修正,研究有效扣除温度自由应变,混凝土收缩徐变的方法,找出应变增量与混凝土应力应变的关系,形成混凝土桥梁施工过程结构真实应力监测实用方法,指导弦振式传感器现场测量应力修正。     

光纤传感器在桥梁健康监测中的应用

首先概述了光纤传感器的基本特点,并在光纤传感器的分类中介绍了分布式传感器的主要优点;重点介绍光纤传感器在国内外桥梁健康监测方面的应用和基本的施工方法;最后指出光纤传感器在桥梁健康监测方面的优势和实际应用中应解决的问题。     

基于动应变识别桥梁移动荷载

移动荷载识别可作为桥梁健康监测的研究基础,提出了基于BP神经网络技术识别桥上移动荷载的新方法。基于相似理论,建立车桥耦合试验模型,测试与数值仿真了一简支T梁的动应变数据,两者吻合较好。将测试的应变、速度与荷载数据作为训练样本,采用BP神经网络识别预测结果。结果表明:通过传感器采集桥梁截面的动应变数据,运用BP神经网络技术识别车重方法可靠有效,可以广泛运用在桥梁的荷载识别中,适合工程应用。     

大跨度斜拉桥健康监测系统设计与研究

随着我国近20多年来长大桥梁的大量建设与投入使用,该类桥梁运营期间的安全监测已成为相关桥梁管养部门的重要工作。介绍了高速公路主跨340 m的钢-混组合梁和主跨370 m的预应力混凝土梁两座典型斜拉桥健康监测系统的设计、安装调试以及数据初步分析。该系统包括传感器测量、系统集成与数据传输、系统数据处理与控制及状态预警和评估等。研究可供同类型大跨度斜拉桥结构健康监测与安全评估提供参考,同时为高速公路长大桥梁健康监测系统标准化建设和运行积累宝贵的数据及经验。     

桥上无缝线路附加伸缩力的远程监测与分析

针对高速铁路长大桥梁无砟轨道无缝线路这一复杂体系,以国内某高速铁路建设为背景,通过对该高速铁路长大桥梁无砟轨道无缝线路的试验研究,研制了高速铁路长大桥梁无砟轨道无缝线路长期、远程和实时监测系统。利用远程监测所得到的应变,推导了伸缩附加力的计算公式。运用该方法对某高速铁路长大桥梁无砟轨道无缝线路进行了监测,试验结果验证了监测系统的可行性和有效性。