光纤FBG光栅传感测试技术研究及其应用

与其他传感技术相比，光纤光栅传感有其独特的优点。现介绍光纤光栅传感器的工作原理及应用现状，并对光纤光栅传感的研究热点进行了讨论。     

基于白光干涉的应变式F-P光纤传感器的研究

对基于白光干涉理论的F-P光纤传感器的主要结构参数和测试理论进行了分析，并对F-P光纤传感器进行了性能测试。从理论和实验两方面证明F-P光纤传感器粘贴到简支实验梁上具有较好的传感性能，对于桥梁等关键受力构件的监测具有一定的研究价值，同时具有一定的应用前景。     

基于光纤光栅的锚端预应力传感器的研究

针对传统检测方法长期稳定性差、信号不能远距离传输等缺点，基于光线光栅的优点，以及预应力钢绞线的特殊结构和复杂工作情况，本文提出了基于光纤光栅的预应力锚端传感测试方案，进行了光纤光栅锚端预应力传感器的研究，实验表明该传感器重复性好，测量精度高，可以满足预应力锚端监测的需要。     

基于光纤光栅的青藏铁路冻土路基地温监测试验研究

从光纤光栅测温传感原理入手，分析了光纤光栅温度传感器在青藏高原冻土地温监测中的可行性，并在青藏铁路DK1053＋600处埋入了15只光纤光栅温度传感器和热敏电阻温度传感器进行了同位对比考核试验。实验结果表明，光纤光栅传感器的测试精度优于0．1℃，能够较好的测量出冻土温度随深度的变化规律，并且具有良好的长期稳定性，从而证明了基于光纤光栅的冻土监测系统的可行性。     

基于GFRP-OFBG筋的桥梁缆索索力测量技术研究

基于内嵌光纤Bragg光栅传感器的光纤光栅．玻璃纤维增强塑料复合筋（GFRP—OFBG筋），研究了GFRP-OFBG筋自身的应变和温度传感特性，研究结果表明，GFRP—OFBG智能筋具有优异的线性传感性能，筋中光栅测量的应变极限达12000με以上，波长变化达14nm；对于用GFRP-OFBG筋替换普通钢绞线的中丝而得到的GFRP-OFBG智能钢绞线，进行了应变传感、温度敏感和钒绞线松弛试验，试验结果表明，GFRP—OFBG智能钢绞线具有优异的线性传感性能和较低的应力松弛率，并可实现钢绞线受载全过程监测，绞线中光栅测量应变极限为11568．2με，光栅波长变化为15．966nm；对直接增加GFRP—OFBG筋制成的光纤光栅平行钢丝智能索和直接增加GFRP-OFBG智能钢绞线得到的光纤光栅平行钢绞线智能索，进行荷载传感试验，试验结果表明，智能索的感知线性度和重复性都比较好，并可监测70％以上公称破断索力。智能索工程应用案例表明，GFRP—OFBG筋智能拉索在实际工程中很容易得到车辆荷载下的响应曲线。     

光纤光栅传感技术在土木工程结构监测中的应用

分析研究了光纤光栅传感与测试技术在大型土木工程结构监测中的应用；通过在加固后重载吊车梁圆弧端头的应力测试，对光栅传感器在结构测试中的布设、连接和监测等进行了测试与研究，测试结果表明：该测试技术的测试数据稳定、可靠，与理论计算结果吻合较好，是进行结构安全健康监测的有效手段。     

传感元件对沥青路面基体材料力学性能的影响

鉴于路面监测技术中传感元件与沥青路面基体材料的受力状态存在相互作用及耦合效应,同时路面材料损伤也会对测试结果产生影响,为同时实现再生沥青路面的长寿命和高性能,采用ABAQUS软件平台建立嵌入受拉、受压光纤光栅传感元件的结构车辙板有限元模型,分析得出传感元件对试件各力学参数的影响规律以及传感元件模量、基体材料模量组合对试件应力场和应变场的影响规律.结果表明:传感元件对其周围沥青混合料的局部应力、应变及长期蠕变特性产生了一定的影响,而这种影响与嵌入传感元件的模量以及材料与传感元件之间的距离有关.     

光纤光栅测力传感器的研究及应用

与基于传统测试技术的测力传感器相比，光纤光栅测力传感器具有测试精度高、测试简单方便、长期可靠性好和抗干扰能力强等突出优点．文中介绍光纤光栅测力传感器的结构特点和研究过程，及其在系杆拱桥换索施工中的成功应用．应用结果表明：光纤光栅测力传感器可有效监测钢管混凝土系杆拱桥系杆的受力状况．     

高速铁路路基与边坡结构安全光纤传感监测试验

研究采用光纤传感技术实现对高速铁路轨道、路基、桥梁、隧道、边坡和涵洞等工务设施进行结构安全监测的可行性．将光纤传感器嵌入到边坡及路基结构模型中进行试验．研究表明,光纤传感技术具有实时、远程、在线和连续监测的功能特点,能够满足高速铁路工务设施结构安全信息采集的需要．基于光纤传感的安全监测技术,结合对监测信息分析评估的方法和软件系统,能够应用于高速铁路工务设施的安全状况评估．     

横向应力传感系统的光子晶体光纤的有限元分析

建立了光子晶体光纤在横向应力作用下的力学模型,对不同结构的光子晶体光纤的力学特性进行了仿真分析.研究了横向应力作用下,光子晶体光纤的形变与结构参数的关系.对用于横向应力传感的光子晶体光纤结构的优化设计提出了设计建议.     

光纤传感技术在桥梁监测中的应用

在桥梁监测领域,光纤传感技术是一种新型智能监测技术。与传统桥梁监测方法相比,光纤传感技术因具有众多优点,近年来已成为桥梁智能监测领域的研究热点之一。结合目前桥梁监测的现状,阐述了基于光纤传感技术的桥梁监测新技术,并结合桥梁监测的具体对象为桥梁综合监测提供了新方法,最后指出光纤传感技术在桥梁检测领域具有广阔的应用前景。     

PC矮塔斜拉桥索力测试方法研究

依据曹妃甸一号路跨纳潮河大桥矮塔斜拉桥整个施工过程的索力测试工作,提出了采用振动频率法结合压力传感器标定的斜拉索索力测试方案。为保证测试索力值的可靠性,对斜拉索线密度和自由长度等参数进行修正。通过对施工过程中实测索力值与设计理论值进行对比分析,证明该方法具有简单可行、操作方便的特点,可以为该类型桥梁的索力测试工作提供参考。     

桥梁施工缆索吊机承载索的设计研究

随着桥梁施工缆索吊机跨度不断加大,其承载索的计算理论需要更加精细化;针对大跨桥梁施工最常采用的缆索吊机布置方案,将各跨承载索作为一个整体,推导了承重索的张力状态方程并给出了主要设计参数的确定方法,提高了承载索的计算准确性。结合沪瑞国道北盘江特大桥采用的有塔架缆索吊机工程实例,通过实际应用的结果比较,验证了推导公式的准确性。对特大跨度桥梁施工中施工缆索吊机的设计及应用提供了有益地参考。     

面向损伤识别的独塔斜拉桥模型的设计与分析

模型试验方法是桥梁结构损伤识别研究的一种重要手段。以某虚拟的独塔斜拉桥为原型，面向损识别设计制作了独塔斜拉桥试验模型。试验模型各主要构件（主梁、主塔、斜拉索）均独立加工制作，其中主梁选用铝合金材料，截面采用箱形，划分为不同长度的阶段，各节段均采用螺栓连接。通过改变节段板厚的方法实现主梁不同损伤程度的模拟，不同位置的损伤通过更换不同位置的板厚实现，从而方便的实现了模拟模型斜拉桥主梁的各种损伤状态。采用特殊的设计实现了斜拉桥结构索力的实时测试。对模型进行了静态试验，并与有限元模型计算的结果进行了对比分析。试验研究与数值分析为今后的损伤识别研究奠定了基础。     

抚顺永安桥斜拉索施工

抚顺永安桥主桥为130米单斜塔双索面斜拉桥,本文介绍了斜拉索的挂设方法和施工工艺.针对斜拉索整体上桥、放索、挂索、张拉和调索等施工过程的具体操作方法和施工注意事项进行了详细说明,该方法操作简单并且施工速度较快,不易损坏拉索,可供同类桥梁施工参考.     

斜拉桥运营期的斜拉索检查方法的比较分析及建议

文章通过对斜拉索的检测类型和检测方法的比较分析,建议在斜拉索的检测管理中,增加日常巡视检查,投入力量开发性能可靠的缆索攀爬设备,每年检查1次斜拉索的外观与索力,适当关注基于磁滞伸缩的斜拉索锈蚀性和断丝无损探伤技术。     

寒山大桥吊杆二次张拉索力计算

为增大结构的安全储备并保证主梁受力合理,通常系杆拱桥施工中对吊杆采用2次张拉,使其达到设计成桥索力.该文以寒山大桥为例,提出了吊杆2次张拉的施张拉力、顺序的计算问题,以影响矩阵理论为基础,建立了2次张拉最优控制的数学模型,采用惩罚函数法求解,该方法计算精确、简便、实用,是一种较为理想的计算方法.     

考虑边界土体性质悬浮隧道地震响应分析

悬浮隧道地震响应研究是确保该新型交通结构物安全的重要内容,现有的研究往往忽视了驳岸结构的影响,将其简化为铰支、固支等简单约束形式。考虑了悬浮隧道驳岸结构周围岩土性质对其边界条件的影响,研究在横向地震作用下悬浮隧道的地震响应特性;采用大质量法,以Messina海峡悬浮隧道方案为基本模型,结合我国东部海域海床岩土性质,计算得到了地震作用下悬浮隧道管体位移、弯矩、扭矩和锚索索力,并对驳岸段长度Lsh和粘性土剪切模量G进行了参数分析。研究表明,悬浮隧道管体最大位移和弯矩出现于跨中、最大扭矩出现于两端、索力增量最大值出现于短索;弹性支撑有利于管体受力,但不利于锚索索力控制;驳岸段计算长度和粘土剪切模量的变化会对悬浮隧道地震响应特性带来显著影响,且影响规律较为复杂,可能与悬浮隧道结构动力特性、地震波的特性等相关参数具有耦合关系,需要进一步的研究探索。     

某斜拉桥索力设计要点分析

斜拉桥属于高次超静定结构,其设计较一般梁式桥复杂得多。斜拉索的索力设计是斜拉桥设计中的关键部分。以印尼某斜拉桥的索力设计为例,介绍应用“桥梁博士”软件进行索力设计的要点,以供同行参考。