BOTDA分布式光纤应变传感器的布设工艺试验研究

摘要

本文从结构健康监测的重要性和紧迫性出发，指出几种常用的应变测量仪的缺点，着重介绍了光纤传感器的特点和优点，并简要介绍了光纤传感器的种类及其在土木工程中的应用，特别是基于布里渊散射原理的分布式光纤传感器的研究现状及其主要存在的问题。 详细说明了布里渊光纤传感的基本原理及BOTDA测量原理，并对布里渊传感中温度和应变交义敏感进行了分析并提出了温度补偿方法。对光纤温度和应变传感性能进行了试验研究并给出了两种传感光纤应变系数和温度系数。 对光纤传感器应变传递进行了理论分析，并指出了混凝士相容性、光纤涂覆层、界面的粘结强度对光纤传感器应变传递的影响，并开展了光纤应变监测的试验与分析并得出相应结论。 重点研究了表面式和埋入式光纤传感器的布设工艺，并用两根钢梁用不同粘结剂和不同种类的光纤布设后进行应变测量试验，此外还研究了光纤粘贴后的局部抗压性能和埋入混凝十中所经历的施工浇捣考验、粘结剂的涂覆施工工艺。

目录

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第一章绪论

1.1课题研究背景和意义

1.2国内外研究现状

1.2.1光纤传感器的种类和特点

1.2.2基于布里渊散射的分布式光纤传感技术的研究现状

1.2.3光纤传感技术在土木工程的应用现状

1.3本文的研究思路及主要研究内容

参考文献

第二章光纤传感原理及传感性能的试验研究

2.1引言

2.2布里渊光纤传感的基本原理

2.2.1布里渊散射

2.2.2布里渊频移的传感原理

2.2.3 BOTDA的测量原理

2.2.4布里渊传感中温度应变交叉敏感的分析

2.2.5 NBX-6000的主要技术性能指标

2.3光纤温度传感性能的试验研究

2.4光纤应变传感性能的试验研究

2.5本章小结

参考文献

第三章光纤布设工艺的试验研究

3.1引言

3.2光纤的物理特性

3.3光纤布设工艺

3.3.1光纤的布设条件分析

3.3.2光纤布设工艺的内容

3.3.3光纤布设的流程

3.3.4构件表面的光纤布设试验

3.4光纤粘贴后的局部抗压试验

3.4.1试验目的

3.4.2试验过程

3.4.3试验结果及破坏现象分析

3.4.4试验结论

3.5埋入式光纤的施工浇筑、振捣试验

3.6本章小结

参考文献

第四章传感光纤应变传递的研究与分析

4.1引言

4.2光纤应变传递性能的分析

4.2.1光纤与混凝土相容性对应变传递的影响

4.2.2涂覆层对光纤传感响应的影响

4.2.3界面粘结强度对应变监测的影响

4.2.4表面式光纤的应变传递性能分析

4.3光纤应变监测的试验研究与分析

4.3.1试验目的

4.3.2试验内容

4.3.3应变监测结果分析

4.3.4试验结论

4.4本章小结

参考文献

第五章总结与展望

致谢