资源描述：
《重大工程结构智能传感网络与健康监测系统的研究与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、DOI:10.16262/j.cnki.1000-8217.2005.01.003中国科学基金么刀5年·学科进展与展望·重大工程结构智能传感网络与健康监测系统的研究与应用欧进萍’,哈尔滨5《X期)(哈尔滨工业大学土木工程学院1[摘要]本文重点介绍了我国,特别是哈尔滨工业大学近年来有关重大工程结构智能传感网络。、主要:与健康监测系统的一些研究与应用成果内容包括光纤光栅应变和温度传感器压电薄膜、、(VPD)F应变和裂缝监测传感器疲劳累积传感器形状记忆合金传感器等智能传感器研究与应用;一无线传感器网络与无线传输技术及其工程应用;碳纤维筋式传感器与纤维增强光纤光栅复合筋;式应变传
2、感器研究开发与应用碳纤维和(或)纳米粒子添料形成的自感知水泥砂浆及其混凝土标、、;混凝土坝面大跨桥梁以及准应变传感器的研究与开发智能健康监测系统及其在海洋平台结构。,大跨空间结构等实际工程中的应用最后介绍了我国在重大工程结构智能健康监测领域方面研究立项的情况,并指出了进。一步值得研究的一些问题,,,,[关键词]重大工程结构智能传感器无线传感网络健康监测系统工程实际应用结构健康监测已经成为世界范围内土木工程领域的1前言。前沿研究方向,、重大工程结构诸如跨江跨海的超大跨桥梁用我国正处于大规模的土木工程和基础设施建设、,于大型体育赛事的超大跨空间结构代表现代城市时期许多世界瞩目
3、的重大工程与基础设施已经建,、象征的超高层建筑、开发江河能源的大型水利工程、成或正在规划建设之中如已经建成的三峡工程正、用于海洋油气资源开发的大型海洋平台结构以及核在建设的苏通大桥渤海海域多座海洋平台和海底,、、。、电站建筑等它们的使用期长达几十年甚至上百管线2X()8年奥运会场馆等我国政府研究人员,、、与工程技术人员十分重视这些重大工程结构长期服年环境侵蚀材料老化和荷载的长期效应疲劳效,、应与突变效应等灾害因素的藕合作用将不可避免地役的安全性和耐久性并积极研究开发和应用结构,、导致结构和系统的损伤积累和抗力衰减从而抵抗智能健康监测系统实时监测其服役期间的安全状。,自然灾
4、害、甚至正常环境作用的能力下降,极端情况况以便避免重大事故的发生同时我国重大工程。,下引发灾难性的突发事故因此为了保障结构的建设和安全运行的需求也为重大工程结构健康监测、、,、安全性完整性适用性与耐久性已建成使用的许系统的研究开发与应用提供了广阔的平台和前所。多重大工程结构和基础设施急需采用有效的手段监未有的机遇测和评定其安全状况、修复和控制损伤。新建的大,2智能传感器型结构和基础设施总结以往的经验和教训也在工2.1光纤B邝g光栅传感器程建设的同时增设长期的健康监测系统和损伤控制,,iH-系统以监测结构的服役安全状况并为研究结构服n于1978年制作了第一根光纤光栅(OF,
5、役期间的损伤演化规律提供有效的、直接的方法。B)G〔’〕但直到1989年Mdtz才真正推动了光纤光栅.中国工程院院士“国家自然科学基金重大国际合作研究项目和国家86’3计划项目资助2X(Mfl月3日收到.本文于年:第l期欧进萍重大工程结构智能传感网络与健康监测系统的研究与应用。,。的发展川自此之后人们逐渐认识到光纤光栅传经成为土木工程领域一类性能优良的监测传感器,。感器的优点并在土木工程中得到广泛应用〔3一」2.4形状记忆合金传感器,、由于土木工程结构长期健康监测的需求自形状记忆合金(SMA)是一种同时具有自感知,199年光纤光栅传感器在我国得到了广泛的研究驱动和耗能特性
6、的多功能材料利用SMA的多功能。。和应用由于裸光纤光栅无法适应土木工程结构的特性可以实现土木工程结构的一些智能特性U,〔’5〕s粗放式施工要求光纤光栅传感器封装工艺成为土等提出了具有自感知特性的MA智能阻尼器和。木工程结构光纤光栅应用的关键问题2X(X)年以具有损伤自监测和自修复特性的智能土木工程结,,、来作者领导的课题组系统地研制开发了管式和片构并试验研究了SMA的自感知特性耗能特性和,。,式封装光纤光栅传感器并已进人工程应用和形成驱动特性试验结果表明SMA的电阻与其应变之。,定型产品91[大量的试验和理论分析表明封装后,,间的关系是近似线性的因此SMA具有良好的感,的
7、光纤光栅传感器的应变测试分辨率可以达到1一知特性;SMA在受限恢复时可以产生很大的恢复,.`。2胖温度测试分辨率可以达到01℃「0]李冀龙,,。力因此可以用于混凝土结构的损伤修复等〔川还进一步研究了光纤光栅传感界面的影响以2.5疲劳寿命丝(箔)传感器。及界面应变传递误差的修正方法疲劳效应是影响重大工程结构健康的主要因素.。,22纤维增强聚合物一光纤光栅筋及其应变传感之一至今承受变幅交变荷载的结构寿命预测仍。,器是有待解决的难题虽然一些理论如结构累积损玻璃纤维加强塑料(GFRP)和碳纤维加强塑料伤理论已经有一些比较成熟的方法用于
