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基于分布式光纤的受弯构件变形检测技术研究
| 论文题名： | 基于分布式光纤的受弯构件变形检测技术研究 |
| 关键词： | 分布式光纤;桥梁结构;变形检测;布里渊散射;修正共轭梁法;抗弯刚度评估 |
| 摘要： | 作为交通运输网络中的关键控制性工程,桥梁在施工及运营期的安全性日益受到人们的关注,其中桥梁结构的变形是评价其健康状况的重要性能指标。分布式传感光纤技术以其分布式、自动化、耐久性好等优势成为取代传统变形监测手段的一个热点研究方向。本文对分布式光纤应用于受弯构件的变形检测进行了比较系统的理论和试验研究。 1、总结了传统结构变形检测方法,分析了其优点与不足,介绍了传感光纤的特点,指出了其应用于结构变形检测的优势和前景;概括了现有的几种分布式光纤传感技术的国内外研究与应用的现状,并提出了本文主要研究内容和方法。 2、详细介绍布里渊散射的种类和各自产生的机理;分析布里渊散射光的特性,阐述其对温度和应变都敏感的传感机理,推导了布里渊频移与应变和温度变化的定量关系;提出用曲线平滑方法来提高信号的信噪比。 3、对二次积分法和共轭梁法进行了理论推导,针对分布式光纤传感技术能实现沿布设方向应变的这一特性对共轭梁法进行了修正和推广;从理论上对比分析了这两种方法的精度;提出了构件抗弯刚度的实时评估的新理念。 4、对光纤的布设、温度的补偿、监测光纤的位置标定问题进行了分析,并提出相应的解决方法。对比分析了紧套光纤和裸光纤的应变检测效果;将光纤所测的应变、变形的检测结果与电阻式应变片、百分表的检测结果和理论计算值进行了对比分析,验证分布式光纤应用于受弯构件变形检测的可行性。最后对受弯构件抗弯刚度评估的新理念进行了验证。 |
| 作者： | 颜永恒 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 金文成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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