基于内嵌光纤光栅技术的钢筋混凝土梁自振频率监测试验研究

摘要

推进单一传感器多功能化发展是结构工程监测技术领域中新的研究热点之一。通过对以内嵌光纤光栅(fiber bragg grating,FBG)应变传感器的钢筋为受力筋的钢筋混凝土小梁进行ABAQUS模态分析、人工激励试验和抗弯试验,探究内嵌于钢筋的FBG应变传感器监测钢筋混凝土梁未加载和损伤状态下的自振频率方案的可行性。结果表明:通过人工激励试验获得的未加载试验梁的自振频率约为37.43 Hz,与ABAQUS有限元模态分析结果(38.366 Hz)和理论计算得出的试验梁横向振动一阶自振频率理论计算结果(36.167 Hz)基本一致,误差不超过2.5%;在抗弯试验中,试验梁出现破损后,FBG应变传感器仍能够稳定监测到结构的自振频率,在试验全过程中,FBG应变传感器能实时监测钢筋的应变变化情况,实现了用内嵌于钢筋的,FBG应变传感器同时进行结构自振频率监测和应变监测的目的。