桥梁健康无线监测系统关键技术研究

将现代光纤传感器与无线通信技术相结合应用于桥梁的健康监测,使各个环节得到优化：在绝对位移监测单元采用精确的差分式全球定位系统GPS;在形变温度监测单元采用光纤光栅传感器;在控制单元采用GPRS发送装置;在数据处理单元采用Visual Basic建立相应的数据库等。优化后可以达到对桥梁进行无线实时遥控监测的目的。     

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。     

光纤法珀传感器及其在桥梁应变监测中的应用

应变是反映桥梁健康状况的重要参数,将光纤法珀传感器埋入混凝土结构内部,作为桥梁应变的智能传感元件,它与光开关、光纤应变解调仪、计算机等组成应变测量系统,可以实现桥梁应变自动监测。目前,该系统已经安装在重庆大佛寺长江大桥上,监测数据表明光纤法珀传感器的稳定性和可靠性好,能够用于大桥应变的长期监测。     

基于光纤光栅应变传感器在斜拉桥健康监测系统中的应用

桥梁结构健康监测系统正处于高速发展阶段。主要阐述了传统的电类传感器监测与光纤光栅传感器区别及光纤光栅传感器的优点;光纤光栅传感器的应用领域等发展现状及其工作原理以及光纤光栅传感器在斜拉桥健康监测系统中的布点设计和应用结果。     

应用于桥梁健康监测中光测法与电测法的试验对比与探讨

为比较光测法与电测法两者在桥梁健康监测方面优劣,笔者对某斜拉桥进行加载试验,运用光纤光栅传感器与电阻应变计对桥梁同步监测。经过对比与探讨,得出光纤光栅传感器凭借数据准确性、稳定性以及使用寿命等方面更适用于桥梁健康监测。     

基于WinCC的桥梁长期应力监测系统的设计与实现

介绍了采用光纤光栅传感器,对武汉长江二桥实现不间断应力监测的系统。运用西门子公司的通用人机界面开发工具W inCC设计开发出桥梁长期应力监测的动态监测画面,实现对桥梁应变和温度的实时监测,历史趋势分析和数据维护等功能。     

黑龙江呼兰河大桥的光纤光栅智能监测技术

对光纤光栅波长变化与应变的关系进行了理论分析,并通过材料试验和等强度梁试验加以验证;研究了光纤光栅的布设工艺,并在黑龙江省呼兰河大桥预应力箱形梁的施工过程中成功地布设了12个光纤光栅应变传感器与3个温度传感器;布设的传感器监测了预应力箱形梁张拉过程的钢筋应变历程,以及箱形梁静载试验的钢筋应变增量与分布;大桥建成后,利用布设的光纤光栅应变和温度传感器对呼兰河大桥进行了阶段性运营监测,监测了车辆荷载下的应变历程和大桥温度变化过程。监测结果表明埋入的光纤光栅可以方便地监测汽车的流量及其可能的疲劳损伤,为桥梁结构的健康诊断提供依据。一年多的考验表明,光纤光栅的稳定性与耐久性满足钢筋混凝土桥梁结构长期健康监测的要求,性能明显优于传统的电阻应变片。     

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。     

桥梁结构健康监测中FBG传感器的应用

根据百灵桥结构特点和运营状况监测需求,提出一种基于FBG传感器的桥梁结构健康监测系统。本文首先介绍了光纤布拉格光栅传感器的基本原理及温度补偿原理,然后根据百灵桥结构特征确定了监测内容,采用ANSYS软件建立了简支梁空间有限元结构分析模型,并进行应力分布研究,在此基础上进行FBG传感器优化布设,最后采用无线传输模块进行数据采集和评估。应用结果表明,该系统能很好地反映百灵桥实时运营情况,满足桥梁养护管理需求。     

广州黄埔大桥南汊桥健康监测方案

采用有限元通用程序ANSYS对该桥进行静力与动力分析确定传感器的布设位置，并依据计算的前20阶动力特性结果，采用遗传算法（GA）进行传感器的优化布设，选用精度较高的光纤光栅传感器，能够满足对桥梁长期监测的需要。