分布式光纤在混凝土结构裂缝监测中的应用

分布式光纤在结构健康监测的应用中,定量分析裂缝是难点。裂缝对光纤产生拉伸、弯曲和折角的影响,需要深入研究各因素影响程度。测试光纤角度的频移影响,并对比研究了轴向拉伸造成的频移影响。提出一种基于BOTDA分布式光纤传感的计算公式并将该公式运用于裂缝成像软件中。试验结果表明:在裂缝产生后,光纤角度的变化对试验结果产生较大影响,且考虑角度因素后,裂缝成像更接近真实情况。使用分布式光纤监测混凝土裂缝时,需要考虑角度问题。     

分布式光纤光栅传感技术在混凝土梁监测中的应用

文章首先介绍了分布式光纤光栅传感技术监测混凝土梁的原理,然后进行了实验梁的静载实验。结果表明：通过与理论值、传统电阻式应变片的测量值进行比较,光纤光栅传感器的测量数据具有足够的精度和良好的可靠性。     

分布式光纤监测混凝土梁的应变传递系数与布设工艺

分布式光纤由于其长距离、分布式、实时在线监测,适用于土木工程结构的健康监测。本文基于光频域反射技术(OFDR)的分布光纤技术在型钢构件和混凝土梁外表面分别布置光纤传感器及传统电阻应变片,验证光纤监测数据的有效性,探究钢梁表面光纤封装厚度对应变传递系数的影响及一种适合混凝土表面的光纤布设方式。试验结果表明：分布式光纤传感器能够对结构应变、损伤开裂进行准确的监测,可以有效弥补应变片易损及测试精度不足。在相同布设条件下,0.9 mm分布光纤与2 mm分布光纤在光滑的钢梁表面应变测试偏差率与理论计算应变传递系数差值基本符合。推荐的一种分布光纤表面粘贴布设方式可以弥补传统布设工艺的缺点,在小应变时测试更准确。     

BOTDR检测钢筋混凝土梁分布式应变的试验研究

为了验证基于布里渊光时域反射计(简称BOTDR)的光纤传感技术应用于桥梁健康监测的可行性,本文在钢筋混凝土简支梁的钢筋和混凝土表面布置了分布式光纤传感系统,对各级荷载作用下构件混凝土和钢筋的应变分布进行了在线监测。试验结果表明,BOTDR光纤传感技术能够准确监测试验梁的应变,并可识别梁的结构性破坏,可以应用于桥梁的健康监测。     

结构裂缝的分布式光纤监测方法及试验研究

结构裂缝监测是评估结构安全性的重要依据之一,分布式光纤裂缝监测技术可有效避免点式检测空间不连续造成的漏检现象,且易于实现自动化监测。该文提出了布里渊光频域分析计(BOTDA)结合斜交光纤组的裂缝监测方法,通过几何分析得到了光纤应变和裂缝宽度及开展方向的理论模型,并采用标定试验建立了由光纤测试应变反算裂缝宽度及开展方向的数值方程。同时开展了光纤裂缝传感器标距和预拉力大小对测量精度影响的试验研究,并标定了300 mm标距的光纤裂缝传感器实测应变和裂缝宽度及夹角的定量关系。最后通过裂缝模拟试验对裂缝开展进行了跟踪监测,结果表明斜交光纤组能有效得到光纤与裂缝之间夹角值并实时监测裂缝宽度变化。     

分布式光纤监测技术在土木结构健康监测中的应用

针对分布式光纤监测技术在土木结构健康监测中的应用,介绍了基于布里渊散射效应的分布式光纤监测技术的特点及分类,详细阐述了三种分布式光纤传感器的原理,对分布式光纤监测技术在结构健康监测领域的应用和发展状况做了论述,并指出了所存在的问题。     

光纤传感智能混凝土的研究与现状

介绍了光纤传感器、光纤传感技术的特点及其在混凝土结构中应用的原理、方法 ,即探测混凝土裂缝及扩展 ,监测混凝土硬化期的收缩应变 ,对混凝土内部损伤 (微裂纹 )实时在线监测     

分布式光纤传感器在裂缝检测中的应用

阐述了分布式光纤传感器的优点及其传感机理，介绍了分布式光纤传感本构模型试验，以精确地评估结构内部的裂缝发展状态，对混凝土建筑的长期检验和结构完好性的无损评价具有重要的工程使用价值。     

光纤传感器在土木工程健康监测中的发展与应用

结构健康监测系统的关键因素之一是其系统内部的传感元件.光纤传感器的出现并以其优于其他传感器的特点,已经成为结构健康监测系统的首选传感器.本文将简单综述两类光纤传感器——FBG传感器和基于布里渊散射分布式光纤传感器在土木工程健康监测中的发展和最新的应用状况,并对BOTDR测试系统提出改进方案,以实现对平面分布信息的传感.     

光纤光栅传感器在混凝土变形及裂缝监测中的应用

介绍了一种自行研制的光纤光栅应变传感器及其工作原理,并对封装后的传感器进行拉伸标定试验,验证其准确性.而后利用这种光纤光栅传感器对常州客运中心地下工程混凝土板的内部变形及表面裂缝进行监测,进而研究掺入不同纤维的混凝土的体积稳定性及相关性能.试验结果表明,这种光纤光栅传感器的测量精度高、稳定性好,可用于地下工程混凝土板变形和裂缝的测量.     

边坡工程分布式光纤监测技术研究

 通过对边坡及其加固工程进行实时、在线监测,可掌握边坡的变形动态,对滑坡进行预警。分布式光纤传感技术与常规监测方法相比具有很大的优越性,如分布式、长距离、实时性和长期稳定性等,可满足加固工程安全监测和滑坡早期预警的要求。对布里渊光时域反射技术(BOTDR)的测量原理和优点进行介绍,设计一套基于BOTDR的新型分布式边坡监测系统,详细阐述工程应用中传感光纤的布设方法、光纤保护和温度补偿技术等。通过将传感光纤按一定的方式布设在加固工程及坡体内,并相互连接构成基于BOTDR的边坡分布式光纤监测系统,进而实现对整个边坡的远程分布式监测。以实际工程为例,对边坡分布式变形监测结果进行分析。结果表明,基于BOTDR技术的边坡分布式光纤监测系统能够准确地反映边坡及加固工程的变形情况,具有显著的优越性,可用于边坡稳定性的监测和预报。     

小尺度和中尺度产烟模型烟气毒性评价研究

摘 要：以现行燃烧性能分级框架内的小尺度动态管式炉法和中尺度单体燃烧试验为产烟模型,选取典型阻燃和非阻燃材料开展燃烧产烟试验,利用FTIR等气体分析技术实时测量烟气组分数据,借助有效剂量分数（FED）等计算模型进行烟气毒性量化研究。结果表明：根据动态管式炉产烟气体分析计算的FED1值约为单体燃烧试验FED3max值的4～17倍;难燃材料单体燃烧试验获得的FED值较小,通常在0.15以下,而易燃材料的FED值则高达0.65;以小尺度动态管式炉和中尺度单体燃烧试验为产烟模型,应用毒性组分计算模型FED1和FED3,可对材料在火灾无焰燃烧（氧化热解）阶段和通风充足的有焰燃烧阶段的烟气毒性做出具有代表性的有效便捷评价。     

光纤传感器在土木工程健康监测中的应用

总结了当前土木工程结构健康监测的研究和发展趋势。重点回顾了光纤传感器在各种主要土木结构中的健康监测,包括建筑物、桩、桥、管道、隧道和大坝。描述了光纤传感器的三种用途。最后,讨论了在土木结构健康监测中封装和实现光纤传感器存在的问题和有前途的研究方向。     

混凝土内部应变分布式光纤实时检测方法及试验研究

布里渊散射光时域分析技术(BOTDA)是1种新型光电监测技术,可对沿光纤轴向的应变、温度进行分布式监测,并具有长距离、分布式、高精度和耐久性等特点,适用于结构的健康监测.系统介绍了基于BOTDA的混凝土内部分布式应变的检测方法,并通过试验研究标定了由气吹再灌浆技术铺设的埋入式传感光纤的工作性能,解决了工程应用中无法将长...     

基于BOTDR的锚杆拉拔试验研究

对锚杆应力分布状态的监测一直是岩土锚固工程中的难题之一。针对基于布里渊光时域反射计分布式光纤传感技术的特点设计了传感光纤的布设方案及安装工艺;结合锚杆拉拔试验,分析了这一技术用于锚杆应力状态监测的可行性。结果表明:基于BOTDR的分布式光纤传感技术具有结构简单、易于布设安装和测量范围大的优点,可以直观地得到锚杆在各级荷载下锚杆的通体应力、应变分布特征,试验中获得的多项测试数据的规律性都较好,该技术在锚杆应力应变分布状态的长期监测中具有广阔的应用前景。     

隧道健康诊断BOTDR分布式光纤应变监测技术研究

布里渊散射光时域反射监测技术是一项新型的光电监测技术,它利用布里渊散射光的光谱技术和光时域测量技术,可对沿光纤的轴向应变进行分布式监测,并具有分布式、长距离、精度高和耐久性长等特点。首先介绍了该监测技术的原理和特点,并以南京市鼓楼隧道健康诊断为例,介绍了该技术应用于该隧道变形监测以及监测的方案,讨论了隧道内环境因素如温差和振动等对监测结果的影响,验证了监测系统的灵敏性,最后对隧道的变形监测结果进行了分析,给出了鼓楼隧道的健康诊断。研究成果表明:该技术应用在隧道安全监测和健康诊断中是十分可行的,也是十分有效的。     

BOTDR分布式光纤传感器及其在结构健康监测中的应用

分布式光纤传感器与传统的传感器相比具有很大的优越性,已经成为传感器领域的研究热点。其中,基于布里渊散射原理的布里渊光时域反射计(BOTDR)是一个重要的发展方向。本文在介绍了BOTDR的测量原理的基础上,设计了一个钢筋的三点弯试验,由BOTDR检测钢筋的上、下表面的应变分布,通过与有限元计算结果的对比,说明了BOTDR可以比较真实地得到结构物的应变分布,将BOTDR用于结构变形的健康监测是完全可行的。     

浅谈分布式光纤岩土工程监测技术

基于布里渊光时域反射计（BOTDR）的工作原理,介绍了光纤测试技术是近年来国际上研发成功的一项新型的分布式光电传感技术。实践证明通过该技术,将传感光纤按照一定的工艺粘贴在埋置于土体中的测斜管上,由传感光纤实测的应变分布,可以实现深部土体水平位移的在线监测。