基于光纖傳感網絡的混凝土裂縫檢測技術研究.pdf

1、裂縫是混凝土結構內部損傷的集中表現，它的產生和擴展直接破壞了結構的完整性，從而引起應力狀態(tài)的急劇惡化，甚至造成混凝土結構的斷裂或垮塌。因此，必須采用相應的監(jiān)測手段，及時檢測裂縫的產生和擴展情況，以避免大型混凝土結構斷裂或垮塌等災難性事故發(fā)生，確保其長期安全可靠運行。本文針對鋼筋混凝土結構裂縫監(jiān)測的需求，依據光纖微彎損耗原理和OTDR光時域反射技術原理，研究開發(fā)了一種基于光纖傳感的鋼筋混凝土裂縫監(jiān)測技術，為混凝土裂縫的實時、在線、分布式監(jiān)

2、測提供了一種實用有效的嶄新技術手段。本文的主要研究成果如下： (1) 通過對混凝土裂縫形成機理和裂紋產生與擴展過程的分析，詳盡研究了混凝土裂縫的分布特性和分布規(guī)律，并據此提出了對裂縫監(jiān)測的基本要求，為混凝土裂縫監(jiān)測技術方案設計奠定了基礎。 (2) 通過對光纖傳輸特性、光纖微彎損耗及其分布式傳感原理的分析，提出了基于光纖微彎原理的裂縫監(jiān)測系統的設計思想和完整的系統設計方案，構建了裂縫監(jiān)測系統模擬試驗平臺，為基于光纖傳感的裂

3、縫監(jiān)測試驗研究提供了理論和技術保障。 (3)通過對基于斜交光纖傳感網絡的裂縫監(jiān)測原理分析和布設技術研究，提出了基于斜交光纖傳感網絡的裂縫監(jiān)測技術方法，并得出光纖與裂縫走向之間的斜交夾角等于60°時為最佳傳感網絡布設方案。該技術方法具有工藝簡單、成本低廉、易于實施、能夠實現分布測量的優(yōu)點，但測量精度僅為0.1mm，且斜交夾角難以控制。只適用于裂紋走向和發(fā)展能夠提前預知的混凝土結構裂縫監(jiān)測。 (4) 通過對基于微彎增敏光纖傳