损伤状态下光纤应变传递及其在多层路面的应用

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2、变传递及其在多层路面的应用ＳｔｒａｉｎＴｒａｎｓｆｅｒｏｆＯｐｔｉｃａｌＦｉｂｅｒｕｎｄｅｒＤａｍａｇｅＣｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｃａ－ｉｔｓＡｐｐｌｉｔｉｏｎｉｎＭｕｌｔｉｌａｙｅｒｅｄＰａｖｅｍｅｎｔｓ作者姓名：王花平学号：１１００６０４５指导教师：周智教授副指导教师：刘婉秋副教授学科、专业：防灾减灾工鸦及防护工聘２０１５年１１月３０日答辩日期：乂连巧义夫緣ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学

3、位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中己经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或一集体已经发表的研究成果，也不包含其他己申请学位或其他相途使用过的成果。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承祖相关法律责任。学位论文题目：损伤状态下光纤应变传递及其在多层路面的应用。作者签名：日期：Ｗ年月曰毛ＩＩ？大连理工大学学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有

4、关学位论文知识产权的规定，在校攻读学位期间论文工作的知识产权厲于大连理工大学，允许论义被查阅和借阅。学校有权保巧论义化向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版－可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数，可Ｗ采用影巧掘库进行检索、缩印、或扫描等复制手段保巧和汇编本学位论文。学位论文题目；损伤状态下光纤应变传递及其在多层路曲Ｉ的应用作者签名：壬节曰期：Ｗ年＂月如曰幸＇＇导师签名：Ｘ？．＾｜｜视：Ｈｉ：年／Ｉ月如问＇答辩委员会主日训：＞〇＾年＂月采巧（大连犯大学博±学位论文摘要

5、路面结构由于組成材料的多介质和层间接触条件的复杂性，其力学响应和损伤演化机理难Ｗ通过力学理论或有限元仿真较准确地获取，而室内实验结果则受模型尺寸和荷。载简化的影响因此，采用光纤传感技术对路面肉部应力和损伤状态进行较准确地监测，有效地评定实际路面的结构性能，为路面的维护和设计提供科学建议，具有重要价值。然而，为提升传感器在工程结构长期测试中的耐久性，需要对光纤感知元件进行封装。、。由于保护层粘贴层等中间介质的存在，光纤感知应变不能完全代表基体的真实应变因此，发展了应变传递理论，Ｗ建立光纤感知应变和基体

6、应变么间的定量关系，修正应变传递误差，提升工程化传感器的测试准确性。国内外已有较多工作研究应变传递误差修正理论，但是有较多方面如力学模型与实测工程的关联度、假设与受力状态的匹配程…，需要进。度等还不完善步的研究尤其当被测结构对象为满青路面基体时，传感器的一误差修正问题显得更加重要和迫切。本文针对传感器用于般结构和巧青路面及其典型损伤化态下的应变传递机理进行了理论研究，同时提出了基于应变传递理论的传感器优化设计方法及优先设计指标，在此基础上研制了满足渐青路面结构复杂应力测试的系列传感器，发展了兼顾结

7、构局部０Ｆ０ｔｉｃａｌ（损伤）和整体力学形态的变标距测试技术和（ｐｆｉｂｅｒ／ＦＢＧＦ化ｅｒＢｒａｒａｔｉｎ测试技术，并将其用于渐青路面的现场监测，实现了基于）（ｇｇｇｇ）较长期监测数据的路面结构性能评定。论文主要内容包括：（１）根据被测基体材质、损伤特征及荷载模式的不同，建立了光纤传感器埋入和外贴于一般结构及其损伤（如弹塑性、塑性、剥离及疲劳）状态下的力学测试模型，分别对其应变传递机理进行了理论分析，推导得出了传感测试模型无损及有损伤情况下的误差修正公式，并基于所推导的静态和动态条件下弹性阶段的

8、应变传递理论对影响应变传递效率的参数进行了敏感性分析。口）针对巧青路面的施工特点和损伤特征，对埋入勸青路面的方形基体材料封装ＦＢＧ和胶浆封装分布式光纤传感器的应变传递机理进行了理论分析，讨论了基体的粘弹性特征、蠕变效应及低媪裂缝损伤状态下的误差修正公式，并基于推导的应变传递