光纤光栅智能材料与桥梁健康监测系统研究

《光纤光栅智能材料与桥梁健康监测系统研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、武汉理工大学博士学位论文光纤光栅智能材料与桥梁健康监测系统研究姓名：刘胜春申请学位级别：博士专业：材料学指导教师：姜德生20061101武汉理工大学博士学位论文论、基本实验和工程实际开发，研究了光纤光栅智能材料应用于桥梁领域的相关技术，从桥梁结构受力和交通荷载监测等方面探讨了专用光纤光栅传感器测试系统的制备和传感网络系统集成技术。研究工作历时三年，多项研究成果通过湖北省科技厅的科技成果鉴定，填补了国内空白，达到国际先进水平。本文主要内容包括以下方面：(1)对大型桥梁结构健康监测系统及其相关技术的发展进行回顾和总结，分析可资借鉴的经验教训，明确大型桥梁长期健康监测系统的基本构成和原理，

2、以及存在的问题和亟待解决的关键技术；(2)就智能材料与结构系统及相关的传感测试技术，特别是光纤光栅传感测试技术在智能材料与结构中的研究现状和发展趋势进行概括和总结，探讨光纤光栅智能材料与结构的基本概念、构成方式，及其在桥梁健康监测中的应用原理，进而提出本课题的研究目标和任务；(3)根据大型斜拉桥健康监测系统的特点，利用光纤光栅传感测试技术及智能材料与结构的思想，解决斜拉索索力、关键结构部位应变、温度和重载车荷载实时监测难题，研究，设计并开发了相应测试系统；(4)根据大型斜拉桥长期健康监测系统所采集的结构受力、环境及交通荷载的实时信息，提出针对实时监测数据和结构计算仿真的健康状况评估系

3、统，并设计了相应的评估指标体系：(5)将研究成果在国内率先应用于实际的大型桥梁健康监测系统，武汉长江二桥长期健康监测及数字化管养系统．应用结果表明，光纤光栅传感器及其监测系统能适应大型桥梁长期结构参数采集的需要，其测试精度、稳定性与耐久性满足实际工程的需要，基本实现了光纤光栅智能材料与结构在桥梁工程中的初步应用。关键词：光纤光栅传感器；智能材料与结构系统；大型桥梁结构；长期健康监测系统；斜拉索索力；重载车识别；长期可靠性；健康状况评估m武汉理工大学博士学位论文AbstractDrivenbythespeedyprogressesofscienceandtechnologyaswell

4、aseconomy,cityandroadwayconstructionsinChinaexperiencedrapiddevelopment．Lotsofsuper-scalebridgeswegeconstructedinriversideandcoastalregio溉westernmountainousareaandmetropolises,connectingmanyplacesinalldire斌ions，becomingpivotsandsymbolicbuildingsofnumerouscitiesandroadways．Withtheincreasesofsevc

5、icetimeandoverloadingvehicles，latenthazardandprobabifityofsuper-scalebridgeaccidentsarerising,scverebridgeaccidentsinfluencingthenationaleconomyandthepeople’Slivelihoodhappenedattimes．Therefore,thesubjectofhealthmonitoring,safetymanagementandmaintenanceofsuper-scalebridgesWaspresentedbybridgema

6、nagementorganizationsandengineeringunits,hopingtomonitorkeypa姗etc略ofbridgestructurestechnologically,providebridgesafetyevaluationrule，lengthenbridgestructurelifeunderthepremiseofsafesen，ice．sOastoexerttheirsocialandeconomicalefficiencymaximally．Sincethesafetysefviceofbridgesissignificanttosocia

7、landeconomicaldevelopments，highandnfwtechnologiesareappliedtoSOlvethedifficultiesofbridgesafetyserviceindevelopedcountriessuccessively,theresearchandapplicationofbridgehealthmonitoringsystemattractworldwideattentions,andhasbeenrap