基于分布式長標(biāo)距FBG的預(yù)應(yīng)力混凝土梁性能評估研究.pdf

1、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)目前在工程中的應(yīng)用越來越廣泛，在使用過程中將不可避免地使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損傷積累和抗力衰減，因此，對包括預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在內(nèi)的工程結(jié)構(gòu)開展健康狀況性能評估工作已顯得十分迫切。當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋中的預(yù)應(yīng)力損失過大時，結(jié)構(gòu)的破壞將是無先兆的，破壞性很大，因此預(yù)應(yīng)力損失的檢測是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)性能評估的重中之重。
　　 目前在結(jié)構(gòu)性能評估監(jiān)測系統(tǒng)中主要采用傳統(tǒng)的“點式”傳感技術(shù)，而傳統(tǒng)的“點式”監(jiān)測技術(shù)難以全面監(jiān)測預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布

2、，監(jiān)測結(jié)果受局部信息影響較大，難以滿足實際工程的監(jiān)測要求，本文提出了一種基于新型分布式光纖傳感技術(shù)的預(yù)應(yīng)力混凝土梁性能評估的監(jiān)測方法。
　　 本文介紹了光纖傳感技術(shù)的特點與優(yōu)勢，描述了光纖布拉格光柵(FBG)的原理；考慮到復(fù)合材料(FRP)具有高強、耐腐、線彈性等優(yōu)越性能，確定了FRP作為封裝材料，研究了基于FRP材料的長標(biāo)距FBG封裝方式；重點研究了長標(biāo)距FBG傳感器的應(yīng)變特性，試驗證明了該傳感器的優(yōu)良傳感性能，同時分析了利用

3、分布式光纖傳感器進(jìn)行結(jié)構(gòu)測量時溫度補償?shù)姆椒ā?br>　　 其次，介紹了預(yù)應(yīng)力混凝土梁靜力性能評估方法、動力性能評估方法。靜力性能評估方法中，重點介紹了基于分布式應(yīng)變的評估方法和基于分布式撓度的評估方法，指出了基于分布式應(yīng)變的改進(jìn)共軛梁法計算撓度的優(yōu)勢：這種計算方法計算準(zhǔn)確度僅受單元長度是否恰當(dāng)和輸入應(yīng)變的準(zhǔn)確程度這兩個條件限制。動力性能評估方法中，介紹了基于結(jié)構(gòu)固有頻率的評估方法和基于宏應(yīng)變模態(tài)的評估方法，這幾種方法表明，基于分布式

4、應(yīng)變監(jiān)測技術(shù)既能反映結(jié)構(gòu)的局部信息，也能反映結(jié)構(gòu)的整體信息。
　　 最后，本文基于預(yù)應(yīng)力混凝土梁的靜、動力試驗，驗證了預(yù)應(yīng)力混凝土梁性能的靜動力評估方法。當(dāng)預(yù)應(yīng)力發(fā)生損失時，如果梁是無損傷梁，可以通過單元應(yīng)變分布的變化和梁撓度分布變化相結(jié)合的方式來檢測預(yù)應(yīng)力的損失量；如果梁發(fā)生損傷時，可以通過應(yīng)變分布的變化，撓度分布變化和損傷單元應(yīng)變模態(tài)的變化相結(jié)合的方法來檢測預(yù)應(yīng)力的損失量，從而實現(xiàn)對預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的性能評估，雖然FBG光纖光柵傳