基于光纤传感技术的桥梁结构健康监测方法研究

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针对国内外大型土木工程健康监测系统对监测方法的需求,研究了一种基于光纤传感技术的桥梁结构健康监测方法。桥梁结构健康监测系统包括智能监测系统、信号解调系统。本文采用参考光栅法设计了检测系统所使用的光纤光栅传感器,并使用金属管式封装结构对传感器进行了封装。根据理论分析,提出了基于F-P滤波器法的光纤光栅传感器波长解调方案。对所设计的光纤光栅传感器及传感器波长解调方案进行了实验验证。最后基于力学及泊松比理论,分析了桥梁结构振幅与光栅轴向应变的关系。设计的桥梁结构健康监测系统,其光纤光栅传感器的应变灵敏度为1.23pm/με、温度灵敏度为10.8pm/℃。实验证明,采用参考光栅法设计的光纤光栅传感器、基于F-P滤波器法的波长解调方案,达到了桥梁结构健康监测的要求。
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