基于光纤布里渊传感的钢绞线全尺度应力监测

针对钢绞线服役过程中因弯角、摩擦、滑移等原因导致的应力分布式变化及传统传感器不能有效解决分布式测试和工程布设的难题,提出将纤维增强树脂-光纤复合智能筋与钢绞线复合,利用光纤布里渊传感实现钢绞线应力的全尺度监测技术,并通过钢绞线的张拉试验验证了该技术的有效性。试验结果表明,智能筋中的光纤布里渊测试平均应变与引伸计结果吻合较好,反算荷载与控制张拉力吻合亦良好,其误差在5%左右,说明监测信息能很好地揭示钢绞线的应力分布状态。该技术具有抗电磁干扰,耐久性好,长距离全尺度测量,实施方便,成本低等优点,适于钢绞线结构的从施工到服役的全过程长期监测。

光纤布里渊与布喇格光栅共线技术的温度互补偿

为了解决实际工程应用中光纤光栅和分布式布里渊共线技术测试应变的绝对温度补偿方法成本较高、不易布设等问题,采用光纤布里渊和布喇格光栅共线技术应变感知的温度互补偿方法,通过感知探头——双光纤光栅-纤维增强复合智能筋的室内和户外温度补偿试验探讨了该方法的有效性和适用性。结果表明,该方法可以实现光纤布里渊和光纤光栅的准分布式温度互补偿,误差低于8%,在工程接受范围内。此外,该技术还能同时给出应变和温度双参量测试结果,简化了传感系统,降低了布设成本,适合实际工程应用。

平行钢丝束拉索的布里渊全尺度测试技术研究

针对传统点或准分布式传感器不能有效监测在役拉索索体的应力分布问题,提出将纤维增强树脂-光纤(FRP-OF)复合智能筋布设到平行拉索,开发出基于布里渊测试技术的分布式平行钢丝束智能拉索,以实现对其内应力进行全尺度监测。实体拉索的静载试验结果表明:在破断索力60%左右的张拉控制力下,RFP-OF复合智能筋的布里渊应变信息能很好地揭示拉索的应力分布状态,测试结果的重复性较好,总平均索力与控制张拉索力的吻合良好,其相对测试误差在5%以内。该智能拉索具有抗电磁干扰、传感距离长、成本低和全尺度测量等优点,可以有效地监测拉索的索力分布情况,符合拉索长期在线健康监测需要。