桥梁结构健康监测是结构健康监测的一个重要分支,能够对桥梁整体或局部进行实时的状态监测,对桥梁的一些突发状况作出提前预警,保障交通顺畅与人民的生命财产安全。此外,健康监测还能对已产生或者即将产生的损伤进行识别,为维修提供相应的建议,大大减少了桥梁的维修运营的费用。以往的监测系统中所使用的传感器元件通常是点式的,测量范围很小,很难对结构进行整体的有效识别。分布式光纤传感器自诞生以来就成为研究和应用的热门,不管是局部还是整体上都能进行有效地监测。此外,碳纤维布因具有质量轻、强度高等优点,在对结构的损伤加固方面具有广泛的运用。本文基于以上内容,使用OFDR分布式光纤传感器,对损伤后加固钢梁进行了健康监测研究,同时也进行了有限元数值分析。具体内容如下:1、对分布式光纤传感器的应变传递研究。在等强度梁上分别以多种方式粘贴上碳纤维布,然后在表面粘贴光纤,通过分级加载,分别测出光纤以及梁的应变值,最后经过数据处理得到各自的应变传递系数。2、对Ko位移理论的算法研究。Ko位移理论能通过结构表面的应变重构出结构的变形挠度值,但是计算过程繁琐需要将其编译为算法。通过在等强度梁上布置位移计和应变片,采集到相应的数据,通过算法重构出梁的挠度值,并与真实挠度值进行对比。结果表明,重构值与真实值误差很小,Ko位移理论适用于实际工程。3、对损伤后加固的钢梁进行了监测研究。在工字钢梁下翼缘板的L/3和2L/3处进行切割,然后在下翼缘板上部纵向贴上光纤,在下翼缘板底面L/3处贴上碳纤维布进行加固,采集光纤所测得的应变数据。通过数据处理进行了损伤识别研究,并对梁的状态进行了实时的监测与分析。4、通过有限元软件Abaqus对钢梁试验进行了有限元数值分析。在有限元计算中通过设置材料的本构模型,模拟了钢梁在加固时的力学性能变化。将模拟结果与试验结果进行对比,验证了有限元数值分析的可靠性。