钢管混凝土拱桥健康监测的光纤传感研究

基于光时域反射技术,研究了钢管混凝土健康监测的分布式光纤传感技术。提出光纤优化组合,实现了不同类型光纤的优势互补;采用大型工程机械进行了泵送混凝土的流动冲击仿真试验,确定了光纤在钢管内的埋设、定位、保护工艺;提出力-光本构关系概念,构建全自动力-光耦合试验系统,进行了脱空-裂缝传感试验和大比尺预应变钢管混凝土界面脱空仿真试验,建立了力-光本构关系,确定了光纤传感监测系统的传感性能(动态范围:4.8mm,定位精度:0.2m),并研究了实际工程脱空-裂缝的定量算法。在首次布设光纤传感监测系统的拱桥工程中,国内外首次检测到拱顶区域大面积脱空,并确定了脱空值为2鶫3mm、腔空位置及范围,并实现了对脱空发生发展的跟踪检测。