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光纤光栅传感器的无胶化封装及蠕变特性研究
| 论文题名： | 光纤光栅传感器的无胶化封装及蠕变特性研究 |
| 关键词： | 沥青路面;光纤光栅传感器;无胶化封装;蠕变特性 |
| 摘要： | 沥青混凝土路面是我国高等级公路和城市道路中应用最为普遍的道路结构形式。然而近些年来，随着交通量和超载超限车辆的激增，已建路面出现了比较严重的早期损害问题。沥青路面的早期损坏不但会导致和加速路面结构其它形式的破坏，还会涉及因养护维修乃至重建工作带来的高额维修费用及交通压力，因此若能在沥青路面建成后，通过恰当的手段对路面结构的力学响应参数进行有效监测，可为路面健康状态的准确评估及路面残余使用寿命的预测提供基础数据，并为确立合理的养护方案和养护时机提供有效的理论支持。 由于沥青混凝土路面结构施工温度高、施工机械振动，服役期应变量大、车辆电磁干扰、受自然因素影响大且服役时间长等复杂因素的限制，土木工程中传统的监测方式不能满足现阶段对结构监测的需求。近些年来，光纤光栅传感系统因为其良好的传感特性，在道路结构监测领域得到了广泛关注和推广。但实际应用发现，此类传感系统在服役过程中仍存在可靠性差的问题，最为普遍的现象是因为传感器封装结构失效导致的监测失败。因此光纤光栅传感器的封装方式的好坏成为影响其在道路结构健康监测有效性的关键因素之一。 本文在对比分析常用光纤光栅传感器封装方式的基础上，明确了影响其监测可靠性的关键因素:封装材料与被测结构的变形协调性，以及封装工艺的耐久性。结合沥青路面的结构特点和材料特点，设计了一种无胶化的新型光纤光栅传感器封装工艺，即直接采用沥青混合料替代传统的高分子粘结剂实现传感器的封装，既简化了封装工艺、实现了传感器与被测结构的协调变形，又避免了因粘结剂老化导致的路用监测失效。 在此基础上，本文结合沥青路面的施工过程，室内试验实现了无胶化封装工艺;结合道路结构服役期间的力学状态，分别设计了动载试验和静载试验验证了封装工艺的有效性;针对光纤光栅传感器的蠕变问题，对所设计的光纤光栅传感器封装方式的蠕变特性进行了试验研究，获得了传感器的蠕变特性变化规律，提出了针对性建议。 |
| 作者： | 尚冉冉 |
| 专业： | 市政工程 |
| 导师： | 钟阳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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