基于FBG傳感器的道路結(jié)構(gòu)信息監(jiān)測(cè)方法研究.pdf

1、我國(guó)目前正處于高速公路網(wǎng)快速建設(shè)和大量已建成公路的養(yǎng)護(hù)時(shí)期,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資非常大,如何實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)公路的狀態(tài),延長(zhǎng)公路的使用壽命是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。傳統(tǒng)的路表測(cè)試技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)道路狀態(tài),現(xiàn)將具有高采集頻率的光纖光柵傳感器埋入道路的各結(jié)構(gòu)層中,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)道路各結(jié)構(gòu)層的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在公路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)中推廣應(yīng)用道路結(jié)構(gòu)信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不僅可以提高道路養(yǎng)護(hù)工作的針對(duì)性和效率,還能夠提高公路的使用質(zhì)量,延長(zhǎng)公路的使用壽命,從而獲得巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效

2、益。
　　本文在充分調(diào)研了現(xiàn)有道路結(jié)構(gòu)測(cè)試技術(shù)的基礎(chǔ)上,針對(duì)現(xiàn)有方法的不足,提出了將光纖光柵傳感器用于道路結(jié)構(gòu)信息監(jiān)測(cè)的方法。對(duì)光纖光柵傳感器與瀝青混合料的變形協(xié)調(diào)性進(jìn)行了研究,提出了受壓模式下的修正方程和受拉模式下的修正方程;根據(jù)試驗(yàn)路的各結(jié)構(gòu)層材料的特性和施工方法,設(shè)計(jì)傳感器的埋設(shè)方案,成功的埋設(shè)了傳感器。
　　本課題的道路結(jié)構(gòu)信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用了SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理,通過(guò)GPRS無(wú)線傳輸,可以將數(shù)據(jù)傳

3、輸?shù)骄哂泄潭↖P地址的服務(wù)器上,管理人員可以隨時(shí)登陸系統(tǒng)查看道路狀態(tài)信息。
　　研究表明:光纖光柵傳感器與瀝青混合料的變形具有線性關(guān)系,將光纖光柵傳感器用于道路結(jié)構(gòu)信息監(jiān)測(cè)是可行的;不同基體材料受拉時(shí),隨著荷載的增大,連續(xù)多孔介質(zhì)的應(yīng)變值增大相較于連續(xù)介質(zhì)增加更快;通過(guò)室內(nèi)車轍試驗(yàn)可以得知,由于拉-壓應(yīng)變的交替出現(xiàn),容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)疲勞開裂;對(duì)道路結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行不同軸載的靜態(tài)加載,數(shù)據(jù)表明超載會(huì)對(duì)道路結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的影響;標(biāo)準(zhǔn)軸載