光纤在建筑结构变形监测中的应用研究

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该文首先研究了光纤传感器在混凝土结构中应用的可能性.提出了四种埋设工艺,解决了光纤传感器的埋入问题.分析了光纤传感器与混凝土结构的相容性问题,考虑了光纤传感器的弹性模量,泊松比和线膨胀系数与混凝土的相关系数不一致,而引起的对结构应变监测的影响.然后应用光纤传感理论和分析结构件受力,推导出光纤微弯损耗与构件应变、曲率以及挠度之间关系的公式.并根据光纤微弯损耗与构件挠度之间的关系,编制了相应的计算机程序.再者设计了一种新颖的缠绕式光纤传感器用于结构的大变形,用试验验证了光纤微弯损耗与构件应变关系的正确性和适用性,编制电算程序计算出了光功率损耗与构件挠度之间关系的理论曲线,计算结果与试验结果吻合程度较好.最后研制了另外一种光纤微弯传感器,并通过试验研究了光纤微弯传感器监测构件挠度的可行性,建立了光纤微弯传感器输出光功率与构件挠度之间的关系式.
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