结合光纤布拉格光栅与主成分分析的损伤识别

为了发展长标距光纤布拉格光栅(FBG)应变传感技术,采用主成分分析(PCA)方法剔除长标距FBG应变传感器动态响应数据中的冗余部分,获取重要数据特征,实现对结构损伤的识别。试验过程中,在钢梁表面上粘贴分布式长标距FBG传感器,在翼缘处采用分次切割的方式模拟不同位置和程度的损伤,使用激振设备通过扫频方式使梁振动,测得健康状态和不同损伤状态下FBG应变动态响应数据。使用PCA方法,分析健康状态和损伤状态下T2和Q统计量数据特征的变化,可以较为清楚地识别出结构的损伤情况。将2种统计量分析相结合,可以实现对损伤位置和损伤程度的识别。     

基于长标距FBG传感器的混凝土梁监测技术研究

为了在桥梁健康监测中准确获取结构变形,对基于长标距光纤光栅(FBG)传感器的变形监测技术进行了研究。以一简支混凝土梁为研究对象进行试验验证,结果表明长标距FBG传感技术能够准确获得结构变形。     

基于单元平均应变的结构多损伤静态识别

利用长标距布喇格光纤光栅（FBG）传感器,可以测量结构一定长度的平均应变。在介绍单元平均应变的基础上,采用单元平均抗弯刚度和广义单元平均中性轴高度作为识别参数,通过工字形悬臂钢梁和简支钢梁的多损伤数值模拟进行了验证,说明基于单元平均应变的结构静态损伤识别方法是可行的。     

基于FBG传感器的桥梁结构应变监测

文章通过在桥梁模型中埋入光纤布拉格光栅传感器,验证FBG传感器可应用于桥梁结构的应变监测。首先介绍了光纤传感技术、国内外的发展现状及应用,比较了目前较为常用的两种光纤传感器:光纤光栅传感器、光纤法珀传感器。接着着重介绍了本次试验所用的FBG传感器,然后通过对桥梁模型的结构分析确定监测内容,并进行应力分布研究,在此基础上完成对FBG传感器的优化布设。最后,通过对数据的采集和评估验证监测系统可行性。应用结果表明,FBG传感器系统可以很好地反映桥梁结构应力变化,能够实现对桥梁结构健康监测。     

光纤布拉格光栅传感器用于混凝土结构施工监测

采用与土木工程施工特点相适应的操作工艺与保护方法,将自行研制的光纤布拉格光栅(FBG)应变传感器与温度传感器埋入一幢5层钢筋混凝土结构的大楼中,用以监测该建筑在施工过程中梁、柱的应变与温度变化.研究结果表明,埋入的FBG传感器可以方便地监测施工过程中混凝土结构内部温度与应变的变化,为混凝土结构的健康监测提供依据;自行研制的FBG传感器传感性能良好,成活率高,寿命长,为基于FBG传感器长期的混凝土结构健康监测奠定了基础.     

大坝模型试验的光纤传感变形监测

考虑到大坝模型试验中内部变形难以监测的现状,研制了一种新型的基于光纤布拉格光栅(FBG)技术的光纤传感器.这种传感器为圆棒式结构,其表面沿轴向安装了准分布式的光纤布拉格光栅.对于大坝物理模型,该传感器可预埋入坝体和坝基的内部.当大坝受到油压千斤顶荷载产生变形时,该传感器类似于一根一端固定并同时受轴向拉、压和横向弯曲的弹性梁.根据弯梁原理,由光纤布拉格光栅测得的应变结果可反算出大坝沿水平向和竖向的位移分布.室内标定试验结果表明,该传感器测得的变形量与其他常规传感器的读数一致.在一个二维混凝土重力坝物理模型的超载破坏试验中,采用预埋于坝体、坝基内部的光纤传感器以及表面安装式位移计、电阻应变花对该模型进行实时的变形监测.试验结果验证了该光纤传感器在大坝模型内部变形监测中的有效性,同时也揭示了大坝在超载作用下的变形机制和破坏形态.     

基于光纤传感的盾构隧道收敛变形监测研究

基于光纤光栅应变传感技术,建立了盾构隧道收敛变形的监测方法,提出了长标距光纤传感器的封装结构,建立了应变反演收敛变形的理论方法,通过室内足尺盾构模型试验,验证了所提方法的有效性,指出光纤传感在稳定性、耐久性等方面具有一定优势,应用前景广阔。     

光纤布拉格光栅应变测量在天津奥体中心工程中的应用

基于光纤布拉格光栅的应变测试原理,在天津奥体中心体育场的钢屋盖结构中,运用光纤布拉格光栅进行吊装和撤撑的长期应变测试,并详细介绍了等强度悬臂梁的测试和长期荷载试验,以及在天津奥体工程中的测试部位布置和传感器安装的过程.结果表明,用光纤布拉格光栅系统测试钢结构的拉应力是切实可行的.同时,使用光纤布拉格光栅对大型钢结构进行长期健康监测具有良好的发展前景.     

基于桥梁健康监测的振动传感器

提出一种基于桥梁监测的光纤光栅振动传感器的设计方法。监测系统是基于测量压力啁啾的光纤布拉格光栅(FBG)反射带宽和反射光功率达到实时监控的目的。该传感器是由单根FBG组成,为了模拟真实桥梁振动情况,使用简支梁模拟桥梁。将单根FBG斜向粘贴在简支梁侧面上进行模拟试验,梁的上表面中间粘贴偏心轮来产生振动。振动将作用到简支梁上造成梁弯曲。梁弯曲时,在不同厚度层上产生呈梯度分布的应变,进而引起FBG的啁啾效应,造成FBG带宽发生变化。试验结果将电阻应变片和基于FBG的振动传感器进行对比。由于FBG对反射带宽和光功率温度不敏感,传感测量完全避开了温度的交叉敏感效应。该传感器可以广泛应用于桥梁的健康监测中,具有实时性及成本低等优点。     

基于FBG的某客站轨道层混凝土施工监控

FBG(光纤光栅)传感器具有体积小、质量轻、灵敏度高、耐腐蚀、抗电磁干扰等诸多其他传感器所不具备的优点,非常适合埋入混凝土结构进行温度及应变监测。采用埋入式光纤光栅应变传感器对大体积混凝土内部应变变化进行监测,可以直观、及时准确地获知结构状态,及时采取措施可以预防大体积混凝土结构的开裂。本文结合哈尔滨西客站P-Q-R轨道层大体积混凝土结构工程实例介绍了光纤光栅应变传感器在大体积混凝土施工阶段的应变监测中的应用。     

隧道二次衬砌FBG智能监测与数值模拟

随着公路隧道向长大型方向发展,对其进行长期安全监测是十分重要的工作．光纤布拉格光栅（FBG）传感器作为一种新型的光纤传感器,已被国内外应用于土木工程结构的状态监测和长期监测．在室内进行标定试验,研究FBG的传感特性,得出应变和温度灵敏度系数,证明FBG是一种理想的传感原件,并在某高速公路隧道进行应用．采用三维快速拉格朗日法,获得隧道二次衬砌中应力和位移分布规律,据此提出FBG传感器在隧道内的布设方法、串联粘贴方式及安装工艺;在不同时期对隧道8个断面进行应变监测,并与数值模拟结果对比分析表明,应变与应力和位移具有分布范围的均匀性和分布状态的一致性特点,进一步证明了监测结果的可信性;最后分析应变与降水量随时间的变化特征,评价了隧道的安全状况．     

一种太阳电池组件层压机压力测量方法

针对太阳能电池组件层压机上箱体力学分析存在的问题,提出一种基于光纤布拉格光栅传感器(FBG)的太阳电池组件层压机应力测量方法。     

基于光纤光栅传感技术的预应力高强混凝土管桩高温高压测试研究

针对预应力高强混凝土(PHC)管桩高温高压蒸压养护的生产工艺,在3根PHC管桩生产过程中分别绑扎光纤布拉格光栅(FBG)传感器。为了避免温度对FBG传感器的影响,在PHC管桩进蒸压釜之前对FBG传感器光纤尾纤和FC接头采取隔热保护措施,同时在预应力混凝土钢棒上绑扎FBG传感器,进行对比试验。结果表明:如果不采取隔热处理,试验选用的FBG传感器在180℃高温、1 MPa高压下不能存活;采取隔热处理后,植入PHC管桩的FBG传感器存活率极高。FBG温度传感器受高温噪声影响,产生噪声波长,恢复常温后仍无法继续进行桩身温度测试,FBG应变传感器蒸压养护12 h后恢复正常工作,可以用于压桩过程中桩身的应变测试。     

光纤光栅传感器在结构应变检测中的应用研究

本文介绍了光纤布拉格光栅传感器的特点和工作原理,并进行了相关的试验研究。试验表明,光纤布拉格光栅传感器具有高灵敏度和长期稳定性,其作为应变测量的工具用于结构健康监测是可行的。     

基于分布式长标距FBG传感器的新沭河大桥加固效果监测研究

结合分布式长标距FBG光纤传感技术在桥梁结构应变及变形监测中的应用,以江苏汾灌高速公路新沭河大桥预应力碳纤维板加固监测工程为例,根据现场施工情况采用了分布式长标距FBG传感器监测方案,并对监测数据进行分析。结果表明,分布式FBG传感器可较准确地对桥梁加固过程中的应变状态及安全状态进行监控。并通过长期监测预应力碳纤维板加固桥梁过程中的工作性能及碳纤维板预应力的长期损失,验证了预应力碳纤维板对连续箱梁桥有较好的加固效果。     

光纤光栅传感器在结构应变检测中的应用研究

本文介绍了光纤布拉格光栅传感器的特点和工作原理,并进行了相关的试验研究。试验表明,光纤布拉格光栅传感器具有高灵敏度和长期稳定性,其作为应变测量的工具用于结构健康监测是可行的。     

应用光纤布拉格光栅监测悬臂梁的变形

提出应用光纤布拉格光栅传感器来测量悬臂梁在弯曲时的应变的新方法,将得到的实验数据和应变片检测的结果以及理论计算的结果进行比较,证明了光纤布拉格光栅传感器测量应变的精确性。     

光纤光栅传感器在细石混凝土结构中的应用研究

光纤光栅传感器以其抗电磁干扰、质轻、耐腐蚀、信噪比高、易组成传感网络等优良的传感特性,成为近年来迅速发展的一种新型智能传感器,在结构试验与工程监测领域中有广阔的应用前景.本文首先介绍了光纤布拉格光栅应变传感器的测试原理以及光纤光栅传感技术在检测细石混凝土结构时采用的埋入工艺,并在上海旗忠网球中心整体静力试验中埋入了光纤光栅传感器,用于对细石混凝土模型受力全过程的应变测试.试验结果表明,光纤光栅传感器测试精度高,稳定性好,便于修复,完全能适用于细石混凝土的结构测试.     

基于光纤光栅传感技术的超高层建筑结构监测

为验证光纤光栅传感器测量的准确性和精度,将光纤光栅传感器布设于钢筋混凝土梁构件中,用于监测其受力应变值,试验所得到的应变监测结果与电阻应变片结果、理论计算值结果相吻合。然后将光纤光栅传感器成功地应用到超高层建筑的重要构件应力监测中,探索了适合土木工程现场施工特点的光纤传感器埋设工艺和传感系统保护方法,监测了构件在施工过程中的应力变化。工程应用表明:光纤布拉格光栅是实现结构长期健康监测的可靠手段。     

基于光纤光栅传感技术的桥梁结构应变监测可行性研究

该文阐述了光纤光栅传感技术的基本原理及其优势,介绍了光纤Bragg光栅传感器(FBG)的布设工艺。利用埋入武黄高速公路某大桥内的FBG和电阻应变片实现了该桥梁在荷载试验过程中的应变监测。并通过比较FBG与电阻应变片测得的应变值来验证光纤Bragg光栅(FBG)传感技术用于桥梁应变监测的可行性。