基于光纖傳感網(wǎng)絡(luò)的混凝土裂縫檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部損傷的集中表現(xiàn)，它的產(chǎn)生和擴(kuò)展直接破壞了結(jié)構(gòu)的完整性，從而引起應(yīng)力狀態(tài)的急劇惡化，甚至造成混凝土結(jié)構(gòu)的斷裂或垮塌。因此，必須采用相應(yīng)的監(jiān)測(cè)手段，及時(shí)檢測(cè)裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展情況，以避免大型混凝土結(jié)構(gòu)斷裂或垮塌等災(zāi)難性事故發(fā)生，確保其長期安全可靠運(yùn)行。本文針對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫監(jiān)測(cè)的需求，依據(jù)光纖微彎損耗原理和OTDR光時(shí)域反射技術(shù)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(cè)技術(shù)，為混凝土裂縫的實(shí)時(shí)、在線、分布式監(jiān)

2、測(cè)提供了一種實(shí)用有效的嶄新技術(shù)手段。本文的主要研究成果如下： (1) 通過對(duì)混凝土裂縫形成機(jī)理和裂紋產(chǎn)生與擴(kuò)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(jù)此提出了對(duì)裂縫監(jiān)測(cè)的基本要求，為混凝土裂縫監(jiān)測(cè)技術(shù)方案設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。 (2) 通過對(duì)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(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和完整的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，構(gòu)建了裂縫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)模擬試驗(yàn)平臺(tái)，為基于光纖傳感的裂

3、縫監(jiān)測(cè)試驗(yàn)研究提供了理論和技術(shù)保障。 (3)通過對(duì)基于斜交光纖傳感網(wǎng)絡(luò)的裂縫監(jiān)測(cè)原理分析和布設(shè)技術(shù)研究，提出了基于斜交光纖傳感網(wǎng)絡(luò)的裂縫監(jiān)測(cè)技術(shù)方法，并得出光纖與裂縫走向之間的斜交夾角等于60°時(shí)為最佳傳感網(wǎng)絡(luò)布設(shè)方案。該技術(shù)方法具有工藝簡單、成本低廉、易于實(shí)施、能夠?qū)崿F(xiàn)分布測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)，但測(cè)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(yù)知的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫監(jiān)測(cè)。 (4) 通過對(duì)基于微彎增敏光纖傳