基于OTDR的橋梁安全監(jiān)測技術(shù)研究.pdf

1、混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)裂縫的形成會降低混凝土構(gòu)建的安全性，因此，可以通過監(jiān)測混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的裂縫情況來評估橋梁的安全狀況。光纖本身即是信號的傳輸媒質(zhì)，又是傳感元，這使得光纖能很容易組網(wǎng)形成傳感網(wǎng)絡(luò)以實現(xiàn)裂縫分布式監(jiān)測，尤其適用于裂縫的發(fā)生與發(fā)展不能預(yù)知的情況。本文的研究目的是開發(fā)一種新型的光纖傳感器以實時、準(zhǔn)確、全面的檢測混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)裂縫的產(chǎn)生與發(fā)展情況，從而保證橋梁的安全。通過研究了混凝土裂縫的產(chǎn)生機理與分布規(guī)律，分析了光纖的傳輸特性與損耗特性

2、后，基于光纖背向瑞利散射原理和OTDR光時域反射技術(shù)，給出了一個可用于分布式光纖傳感的鋼筋混凝土裂縫檢測系統(tǒng)的設(shè)計方案。為驗證該系統(tǒng)在實際工程中的可行性，還設(shè)計制作了一個能準(zhǔn)確模擬裂縫發(fā)展的裂縫調(diào)制器，并搭建了模擬裂縫實驗系統(tǒng)。通過大量的分組實驗發(fā)現(xiàn)了光纖與裂縫呈60o交角時，系統(tǒng)的傳感特性最符合實際工程的需要，為分布式光纖的斜交布設(shè)方案提供可靠的依據(jù)；還發(fā)現(xiàn)了使用不同測試波長對系統(tǒng)的傳感特性也有著顯著的影響，在此基礎(chǔ)上提出了兩種光源組