基于分布式長(zhǎng)標(biāo)距FBG的預(yù)應(yīng)力混凝土梁性能評(píng)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(lái)越廣泛，在使用過(guò)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(duì)包括預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在內(nèi)的工程結(jié)構(gòu)開(kāi)展健康狀況性能評(píng)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(guò)大時(shí)，結(jié)構(gòu)的破壞將是無(wú)先兆的，破壞性很大，因此預(yù)應(yīng)力損失的檢測(cè)是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)性能評(píng)估的重中之重。
　　 目前在結(jié)構(gòu)性能評(píng)估監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中主要采用傳統(tǒng)的“點(diǎn)式”傳感技術(shù)，而傳統(tǒng)的“點(diǎn)式”監(jiān)測(cè)技術(shù)難以全面監(jiān)測(cè)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布

2、，監(jiān)測(cè)結(jié)果受局部信息影響較大，難以滿(mǎn)足實(shí)際工程的監(jiān)測(cè)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(píng)估的監(jiān)測(cè)方法。
　　 本文介紹了光纖傳感技術(shù)的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，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(qiáng)、耐腐、線(xiàn)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(zhǎng)標(biāo)距FBG封裝方式；重點(diǎn)研究了長(zhǎng)標(biāo)距FBG傳感器的應(yīng)變特性，試驗(yàn)證明了該傳感器的優(yōu)良傳感性能，同時(shí)分析了利用

3、分布式光纖傳感器進(jìn)行結(jié)構(gòu)測(cè)量時(shí)溫度補(bǔ)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(píng)估方法、動(dòng)力性能評(píng)估方法。靜力性能評(píng)估方法中，重點(diǎn)介紹了基于分布式應(yīng)變的評(píng)估方法和基于分布式撓度的評(píng)估方法，指出了基于分布式應(yīng)變的改進(jìn)共軛梁法計(jì)算撓度的優(yōu)勢(shì)：這種計(jì)算方法計(jì)算準(zhǔn)確度僅受單元長(zhǎng)度是否恰當(dāng)和輸入應(yīng)變的準(zhǔn)確程度這兩個(gè)條件限制。動(dòng)力性能評(píng)估方法中，介紹了基于結(jié)構(gòu)固有頻率的評(píng)估方法和基于宏應(yīng)變模態(tài)的評(píng)估方法，這幾種方法表明，基于分布式

4、應(yīng)變監(jiān)測(cè)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(dòng)力試驗(yàn)，驗(yàn)證了預(yù)應(yīng)力混凝土梁性能的靜動(dòng)力評(píng)估方法。當(dāng)預(yù)應(yīng)力發(fā)生損失時(shí)，如果梁是無(wú)損傷梁，可以通過(guò)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(lái)檢測(cè)預(yù)應(yīng)力的損失量；如果梁發(fā)生損傷時(shí)，可以通過(guò)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(lái)檢測(cè)預(yù)應(yīng)力的損失量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的性能評(píng)估，雖然FBG光纖光柵傳