光纤光栅缓粘结智能钢绞线的研制及应用

针对缓粘结钢绞线应力监测用传感器和布设工艺的缺陷,本文基于光纤光栅传感技术特性,综合考虑缓粘结预应力钢绞线的结构,设计制作了一种可实现预应力状态自监测的光纤光栅缓粘结智能钢绞线．并将其应用于某礼堂改造工程缓粘结预应力混凝土单向楼板内,验证了新型光纤光栅缓粘结智能钢绞线的有效性和可靠性．结果表明:该缓粘结智能钢绞线结构简单、机理明确;与普通钢绞线相比其力学性能有所下降,极限抗拉强度约为普通钢绞线的88％;其主要传感性能指标,如迟滞、重复性、线性度、总精度等均小于3％．通过实际工程验证了该新型智能钢绞线施工工艺简单易行,鲁棒性能够满足实际工程预应力损失长期监测．     

光纤光栅在桥梁预应力索索力监测中的应用

利用光纤光栅传感器长期稳定性好的特点,设计了一种预应力混凝土连续梁桥预应力索索力长期在线的监测方法,研制了一种小尺寸的光纤光栅传感器,印证预应力混凝土连续梁桥跨中下挠和梁体开裂等病害的发生与预应力索索力损失之间的关联。工程应用证明了该传感器及其实施方案的可行性,监测数据表明光纤光栅传感器运行稳定,检测数据可靠,仪表计算机系统建立的索力变化数据库,可为梁体病害的产生和预防起预警指示的作用,为桥梁管养提供科学依据。     

预应力钢绞线在屋架施工中的应用

郑州某国家粮库27m折线型屋架的预尖力钢筋，因施工需要改为钢绞线。通过这一具体实际工程着重探讨了钢绞线的代换方法和混凝土抗裂验算。     

对预应力钢绞线压花锚具性能的研究

针对我国采用压花锚具的两个预应工程出现的问题，对预应力钢绞线压花锚具性能进行了现场测试分析和试验研究，考察了影响其性能的主要因素，指出了应用压花锚具应注意的问题。     

光纤光栅传感解调器在结构健康监测中的应用

分析了光纤布拉格光栅传感器的工作原理;针对深圳市民中心大屋顶网架结构的光纤光栅传感网络设计了光纤光栅智能传感监测系统;介绍了光纤光栅传感解调器S i425的性能特点和应用领域;实现了S i425在结构健康监测系统的应用和应用的软件实现。     

预应力钢绞线在屋架施工中的应用

郑州某国家粮库 2 7m折线型屋架的预应力钢筋 ,因施工需要改为钢绞线。通过这一具体实际工程着重探讨了钢绞线的代换方法和混凝土抗裂验算。     

光纤光栅在GIS母线温度监测中的应用

为了对GIS母线运行状态提供一种有效的监测手段,提出了一种利用光纤光栅作为传感器的GIS母线温度监测方案.根据光纤光栅增敏原理,对比了几种不同增敏方案,设计了高性能的光纤光栅温度传感器,完成了GIS母线温度在线监测系统硬、软件设计.率定结果表明,光栅温度传感器灵敏度达到30pm/℃,迟滞低于10pm.温度标定实验与现场运行情况表明,该系统测温精度较高,系统运行稳定,能够准确监测GIS母线温度变化,提高了GIS安全运行水平.     

光纤光栅传感技术在桥梁监测中的应用研究

重点阐述了在桥梁监测中应用较多的振弦传感器与布拉格光栅传感器的对比试验研究 ,结果表明光栅传感器相比振弦传感器而言完全满足实际工程应用的要求。同时根据光纤光栅传感技术在桥梁监测中的应用探讨了其在桥梁监测中应用所面临的一些关键问题及实现途径。     

光纤光栅传感器在空间网架结构监测中的应用

介绍了光纤光栅传感器在深圳市民中心屋顶网架结构中的应用情况。在该结构中，需要测量应变的构件有以轴向应变为主的网架杆件和需要测量X、Y方向应变的钢牛腿结构。对后一种结构，提出了一种表面双向粘贴光纤光栅传感器的方法，并分析了相应的应变传感模型。试验和工程应用结果表明，光纤光栅传感器工作正常，提出的方法可行有效。最后，结合工程中的实际情况，分析了单模光纤在应用中较常见的几种损耗特性。     

基于光纤光栅的预应力碳纤维板加固钢梁抗弯性能试验研究

结合碳纤维增强复合材料(CFRP)的高强特性及光纤光栅(OFBG)的感知特性,研制开发CFRP-OFBG智能复合板,通过试验验证其应变传感性能.完成预应力CFRP-OFBG板加固钢梁静载试验,监测钢梁的应变和屈服破坏过程,研究预应力CFRP-OFBG智能碳纤维板加固钢梁的抗弯性能.结果表明:预应力CFRP-OFBG智能碳纤维板是一种集受力和传感于一体的新型土木工程材料,克服了光纤光栅埋设的工艺问题,并且能有效提高加固钢梁的抗弯性能,具有良好的推广价值和应用前景.     

A new monitoring method of cable tension of cable-stayed bridge—fiber bragg grating method

A new on-line monitoring method based on fiber Bragg grating (FBG) for cable tension of cable-stayed bridge was introduced. The major structure of sensing head using in the test of cable tension is elastic annular. The FBG is attached inflexibility to the exterior surface of annulus and form straight-through sensing head. Sensing head is installed between the anchor device and stow-board of funiculus holes of the cable-stayed bridge. Accompany with the change of the outside pressure, the Bragg center reflective wavelength of optical fiber grating changed correspondingly. According to this characteristic, through demodulating the Δλ, the value of the cable tension can be determined. The experiment results and the theory indicate that the test system has simple structure, good stability and linear, wide response capacity, and has no special request for tester. The measurement method for the test of cable tension is practical and effective. Foundation item: Project (50278058) supported by the National Natural Science Foundation of China     

1860级低松弛钢绞线高温下力学性能

对4根抗拉强度标准值fptk为1860 N/mm2的φs15.2低松弛预应力钢绞线中丝进行了高温下力学性能试验.据试验结果,同时对比已有预应力钢丝高温性能研究成果,得到了高温下该种钢绞线中丝极限强度、弹性模量、比例极限、条件屈服强度的计算公式和蠕变计算公式,可用于预应力结构抗火性能研究.     

Characteristics of Smart Concrete with Fiber Optical Bragg Grating Sensor

Based on the adrantages of the fiber Bragg grating sensing technology, this paper presents a principle of a novel smart corwrete with fiber optical Bragg grating sensor, analyses the theory and characteristics,illustrates the key technology and method to make the fiber Bragg grating sensor for the smart concrete, and proves the feasibility with experiments.The results inlicate that the smart concrete with fiber Bragg grating sensors is feasible in the structure monitoring and damage diagnosing in the long run.     

Application of fiber Bragg grating based strain sensor in pipeline vortex-induced vibration measurement

The vortex-induced vibrations (VIV) is an important topic of study in many different scientific and engineering fields. While VIV can be of benefit in some cases, oftentimes, it is an undesirable phenomenon that can be quite dangerous. In particular for offshore pipelines, VIV can lead to fatiguing of the pipe structure and can cause disastrous consequences if left unchecked. A number of different methods have been applied to the measurement of VIV, especially for the elongated, thin cylindrical structures. The use of fiber optic fiber Bragg gratings (FBGs) in particular has gained popularity over the recent years due to their distinct properties. However, FBGs are also very fragile and are susceptible to failure when placed in harsh environments without protection. In this paper, 56 FBGs encapsulated in stainless steel tubes were applied to the measurement of VIV in a 28-m model pipeline under controlled and uncontrolled conditions. Tests show that the encapsulated sensors possessed good sensitivity as well as fatigue life (>80000 cycles). The measurements from FBGs were also high enough to allow frequency domain analysis of the pipeline VIV under the two conditions. The authors conclude that the encapsulated FBGs are a viable tool for the study of VIV in pipeline structures.     

光纤光栅传感器与沥青混合料协同变形分析

为研究光纤光栅传感器与基体沥青混合料间的协调变形性,采用大型有限元软件ABAQUS建立两者协调变形评价的四点弯曲加载沥青混凝土梁试件模型,分析有无传感器存在对模拟结果的影响以及不同模量的封装材料和沥青混合料组合下传感器所在区域的应变分布规律.结果表明,相同条件下高模量传感器的存在改变了梁体应力场及应变场的分布,使水平拉应力集中在传感器附近,降低了梁底拉应变和梁体应变场的整体变化幅度;传感器模量大小的变化对局部区域影响不大,但对梁整体应变分布影响较大,传感器模量的增大致使梁底水平拉应变和梁体应变场的整体变化幅度均逐渐降低,但其降低的速率在逐渐减小而趋于稳定.     

基于杠杆原理的新型光纤光栅微位移传感器

设计了一种新型的光纤布拉格光栅(FBG)微位移传感器。基于杠杆原理,通过自由设计不同的力臂长度满足各种测量要求,可以在不损毁光栅的情况下使光栅产生更加显著的应变;其封装不会产生啁啾,可以通过结构的级联实现传感器的复用进行多维多参量的测量。实验结果证明,在微测量范围0.00-0.20 mm内,该微位移传感器的灵敏度达到12.5 nm/mm,较其它梁臂或聚合物封装结构的传感器有很大提高。