基于光纤传感技术的桥梁结构健康监测方法研究

摘要

针对国内外大型土木工程健康监测系统对监测方法的需求，研究了一种基于光纤传感技术的桥梁结构健康监测方法。
　　桥梁结构健康监测系统包括智能监测系统、信号解调系统。本文采用参考光栅法设计了检测系统所使用的光纤光栅传感器，并使用金属管式封装结构对传感器进行了封装。根据理论分析，提出了基于 F-P滤波器法的光纤光栅传感器波长解调方案。对所设计的光纤光栅传感器及传感器波长解调方案进行了实验验证。最后基于力学及泊松比理论，分析了桥梁结构振幅与光栅轴向应变的关系。
　　设计的桥梁结构健康监测系统，其光纤光栅传感器的应变灵敏度为1.23pm/με、温度灵敏度为10.8pm/℃。实验证明，采用参考光栅法设计的光纤光栅传感器、基于F-P滤波器法的波长解调方案，达到了桥梁结构健康监测的要求。

目录

声明

第一章 绪论

1.1课题的研究意义

1.2光纤传感技术及性能优越的光纤光栅传感器

1.3光纤光栅传感器在桥梁结构健康监测中的应用现状

1.4论文的主要内容

2.1光纤光栅基本理论

2.2光纤光栅的解调技术

2.3光纤光栅传感的复用技术

2.4本章小结

3.1桥梁健康监测系统总体设计方案

3.2光纤光栅传感器设计

3.3智能监测系统设计

3.4信号解调系统设计

3.5本章小结

4.1光纤光栅传感器的性能测试

4.2光纤光栅的灵敏度分析

4.3振幅分析

4.4本章小结

结论

致谢

参考文献