光纖光柵傳感器的無(wú)膠化封裝及蠕變特性研究.pdf

1、瀝青混凝土路面是我國(guó)高等級(jí)公路和城市道路中應(yīng)用最為普遍的道路結(jié)構(gòu)形式。然而近些年來(lái)，隨著交通量和超載超限車(chē)輛的激增，已建路面出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的早期損害問(wèn)題。瀝青路面的早期損壞不但會(huì)導(dǎo)致和加速路面結(jié)構(gòu)其它形式的破壞，還會(huì)涉及因養(yǎng)護(hù)維修乃至重建工作帶來(lái)的高額維修費(fèi)用及交通壓力，因此若能在瀝青路面建成后，通過(guò)恰當(dāng)?shù)氖侄螌?duì)路面結(jié)構(gòu)的力學(xué)響應(yīng)參數(shù)進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，可為路面健康狀態(tài)的準(zhǔn)確評(píng)估及路面殘余使用壽命的預(yù)測(cè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并為確立合理的養(yǎng)護(hù)方案和養(yǎng)

2、護(hù)時(shí)機(jī)提供有效的理論支持。
　　由于瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)施工溫度高、施工機(jī)械振動(dòng)，服役期應(yīng)變量大、車(chē)輛電磁干擾、受自然因素影響大且服役時(shí)間長(zhǎng)等復(fù)雜因素的限制，土木工程中傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方式不能滿足現(xiàn)階段對(duì)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)的需求。近些年來(lái)，光纖光柵傳感系統(tǒng)因?yàn)槠淞己玫膫鞲刑匦?，在道路結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域得到了廣泛關(guān)注和推廣。但實(shí)際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，此類(lèi)傳感系統(tǒng)在服役過(guò)程中仍存在可靠性差的問(wèn)題，最為普遍的現(xiàn)象是因?yàn)閭鞲衅鞣庋b結(jié)構(gòu)失效導(dǎo)致的監(jiān)測(cè)失敗。因此光纖光柵傳感器

3、的封裝方式的好壞成為影響其在道路結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)有效性的關(guān)鍵因素之一。
　　本文在對(duì)比分析常用光纖光柵傳感器封裝方式的基礎(chǔ)上，明確了影響其監(jiān)測(cè)可靠性的關(guān)鍵因素:封裝材料與被測(cè)結(jié)構(gòu)的變形協(xié)調(diào)性，以及封裝工藝的耐久性。結(jié)合瀝青路面的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和材料特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種無(wú)膠化的新型光纖光柵傳感器封裝工藝，即直接采用瀝青混合料替代傳統(tǒng)的高分子粘結(jié)劑實(shí)現(xiàn)傳感器的封裝，既簡(jiǎn)化了封裝工藝、實(shí)現(xiàn)了傳感器與被測(cè)結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)變形，又避免了因粘結(jié)劑老化導(dǎo)致的路用監(jiān)