光纖光柵傳感器的無膠化封裝及蠕變特性研究.pdf

1、瀝青混凝土路面是我國高等級公路和城市道路中應用最為普遍的道路結構形式。然而近些年來，隨著交通量和超載超限車輛的激增，已建路面出現(xiàn)了比較嚴重的早期損害問題。瀝青路面的早期損壞不但會導致和加速路面結構其它形式的破壞，還會涉及因養(yǎng)護維修乃至重建工作帶來的高額維修費用及交通壓力，因此若能在瀝青路面建成后，通過恰當?shù)氖侄螌β访娼Y構的力學響應參數(shù)進行有效監(jiān)測，可為路面健康狀態(tài)的準確評估及路面殘余使用壽命的預測提供基礎數(shù)據(jù)，并為確立合理的養(yǎng)護方案和養(yǎng)

2、護時機提供有效的理論支持。
　　由于瀝青混凝土路面結構施工溫度高、施工機械振動，服役期應變量大、車輛電磁干擾、受自然因素影響大且服役時間長等復雜因素的限制，土木工程中傳統(tǒng)的監(jiān)測方式不能滿足現(xiàn)階段對結構監(jiān)測的需求。近些年來，光纖光柵傳感系統(tǒng)因為其良好的傳感特性，在道路結構監(jiān)測領域得到了廣泛關注和推廣。但實際應用發(fā)現(xiàn)，此類傳感系統(tǒng)在服役過程中仍存在可靠性差的問題，最為普遍的現(xiàn)象是因為傳感器封裝結構失效導致的監(jiān)測失敗。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構健康監(jiān)測有效性的關鍵因素之一。
　　本文在對比分析常用光纖光柵傳感器封裝方式的基礎上，明確了影響其監(jiān)測可靠性的關鍵因素:封裝材料與被測結構的變形協(xié)調(diào)性，以及封裝工藝的耐久性。結合瀝青路面的結構特點和材料特點，設計了一種無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)的高分子粘結劑實現(xiàn)傳感器的封裝，既簡化了封裝工藝、實現(xiàn)了傳感器與被測結構的協(xié)調(diào)變形，又避免了因粘結劑老化導致的路用監(jiān)