混凝土结构内部应变光纤检测试验研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第34卷第2期东南大学学报(自然科学版)Vo1．34No．22004年3月JOURNALOFSOUTHEASTUNIVERSrrY(NaturalScienceEdition)Mar．2004混凝土结构内部应变光纤检测试验研究李志刚赵启林王景全(解放军理工大学T程兵工程学院，南京210007)(东南大学土木工程学院．南京210096)摘要：简要介绍了一种基于光纤白光Michelson干涉仪原理的光纤应变传感器和测量混凝土内部应变的原理，并采用Michelson光纤白光应变测量干

2、涉系统，利用新型光纤传感探头，对混凝土内部的一维应变状态进行了测量，给出了混凝土试件单轴力学实验结果并与Instron8506液压伺服材料实验机得到的结果进行了比较和分析．试验显示当荷载在极限荷载的80％以前为线性阶段，线性范围内光纤传感器与Instron8506测量结果大体符合，说明线性区间应力应变内部状态与外部是一致的．试验结果表明，这种新型光纤传感器显示了良好的传感性能，能够监测混凝土内部应变状态，发挥出成活率高、绝对值测量和寿命长等优势．关键词：光纤；应变传感器；混凝土中图分类号：TU317．3文献标识码：A文章编号

3、：1001—0505(2004)02-0257-03ExperimentalresearchonstrainmeasurementinconcretespedmensbyfiberopticalsensorsLiZhigangZhaoQilinWangJingquan(EngineeringInstituteofEngineeringCorps，PLAUniversityofScienceandTechnology,Nanjing210007，China)(CollegeofCivilEngineering。Southeas

4、tUniversity，Nanjing210096，Onina)Abstraet：Afiber—opticsensorbasedonwhitelightMichelsoninterferometerandtheprincipleofdetectingstraininconcreteareintroduced．Onedimensionalinternalstrainsinconcretespecimensweremeasuredbasedonembeddednovelopticalfibersensorswithawhitel

5、ightinterferometricMichelsonsystem．Theresul~obtainedareanalyzedandcomparedwiththeexperimentaldatagivenbyInstron8506materialtestingmachine．TheexperimentshowsthatwhenloadiSlessthan80percentofutmostloadtherelationbetweenstressandstrainkeepslinear．andtheresultsobtained

6、throughopticalfibersensorandInstron8506aregenerallyaccordant．ItindicatesthattheinteriorstatusofstressandstrainiScoherentwithexteriorinlineararea．Experimentresultsshowthatthenovelsensorhasadvantagesinsurvivingcapability．absolutevaluemeasurementandservicelife．Keyword

7、s：opticalfiber；strainsensor：concrete混凝土是现代土木工程中应用最广泛的建筑的电测法不适合的场合．光纤传感系统最具优势的材料之一，然而如何获得混凝土内部应变信息以及地方在于它可同时作为传感元件和传输媒介，便于内部应变状态分布对宏观性能的影响，是长期困扰与光纤传输系统联网，以实现系统的遥测和控制．研究者的一大难题．1989年，美国Brown大学的Mendez等人首先光纤传感器与传统的传感器相比具有测量精度提出把光纤传感器埋人混凝土建筑和结构中，并描高、动态范围大、频带宽并可实现绝对值测量以及抗

8、述了实际应用中这一研究领域的一些基本设电磁干扰、耐腐蚀的特点，可应用于核电站压力容想¨．此后，美国、英国、加拿大、日本等国家的大器、化工厂以及电磁干扰较严重的工程结构等传统学、研究机构投入了很大力量研究光纤传感器在智能混凝土结构中的应用J．本试验采用光纤白光收稿日期：2003-06-24．