探究光纤光栅传感技术在网架结构健康检测中的应用研究

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1、浙江大学硕士学位论文光纤光栅传感技术在网架结构健康检测中的应用研究姓名：翟振锋申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：罗尧治20050301浙江大学硕士学位论文光纤光栅传感技术在网架结构健康检测中的应用研究翟振锋光纤光栅传感技术在网架结构健康检测中的应用研究摘要近几十年来，空间结构理论、计算机技术和新的施工技米不断发展，大大促进了空间结构在诸多领域的应用。空间网架结构具有良好的受力性能，整体性强，制作安装方便，是空间结构中发展最快、应用最广的结构形式。本文介绍了空间结构的发展和网架结构广泛的工

2、程应用。网架结构跨度大、结构复杂，近年来工程事故时有发生。健康检测已成为多个领域的研究热点，为保障人民生命财产的安全，对大跨度网架结构进行健康检测和安全评估是当前及今后重要的研究课题。本文系统分析了目前结构健康检测方法的优缺点和实用性，在此基础上，提出了现役网架结构工程健康检测实用策略，设计了检测流程图。通过系统分析比较各类智能感知元件的性能，并考虑网架结构的特点，择优选择了光纤光栅作为网架检测传感元件，分析了其相对于传统电阻应变片检测的优势。根据网架结构的特点和工程现场实用方便的需求，以及为了

3、避免以往传感元件不能重复使用、损伤钢构件和产生残余应力等方面的不足，设计了新的光纤光栅安装工艺，并研制了相应的可快速装卸、开合式的网架结构光纤光栅检测专用夹具装置，提出基于光纤光栅的装卸式网架结构无损健康检测系统组成。详细推导了使用该检测装置系统时网架构件应变变化、内力变化与光纤光栅中心波长变化关系的计算公式，从理论上验证了该装置系统在网架构件检测中的可行性和适用性。进行拉压加载实验，验证该光纤光栅检测装置系统在网架构件上的适用性，并分析其传递应变和内力的可靠性和测量的准确性。将本文提出的健康检

4、测实用策略和装置系统实际应用到某现役网架结构工程，验证在实际工程中使用的可行性和实用性，并评估该结构检测区域的健康状况。关键词:光纤光栅网架结构健康检测夹具快速装卸无损实验浙江大学硕士学位论文光纤光栅传感技术在网架结构健康检测中的应用研究翟振锋StudyonTheApplicationofFiberGratingSensingTechn匆netoHealthDetectionforSpaceTrussABSTRACTWiththedevelopmentofthetheoryofspatialst

5、ructures,computertechnologyandthenewconstructiontechnology,spatialstructuresareappliedtoagoodmanydomains.Spacetrusshasgoodmechanicalperformanceandcanbemanufacturedandconstructedconveniently,itisthestructuresystemwhichdevelopsmostrapidlyandisappliedmo

6、stextensivelyamongallspatialstructures.First,thedevelopmentofspatialstructuresandtheextensiveapplicationinagreatdealdomainofspacetrusswereintroduced.Spacetrussisusuallylong-spanandcomplicatedstructure.Duringtheseyears,theaccidentsaboutspacetrusshappe

7、nedfromtimetotime.Healthdetectionhasbeenthehottopicamongmanydomains.Inordertoprotectthesafetyofthelifeandthepropertyofpeople,healthdetectionandsafetyassessmentforlong-spanspacetrusshasbeenanimportantresearchsubjectatpresentandinfuture.Thetechniqueofh

8、ealthdetectionatpresentwasanalyzedsystematically.Apracticalstrategyofhealthdetectionforspacetrusswasproposedandthecorrespondingflowchartofdetectionwasdesigned.Theadvantagesanddisadvantagesandperformanceofallkindofintellectualsensorswereanalyzedandcom