基于BOTDA的钢结构全尺度应变监测方法及其试验研究

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1、第28卷第3期传感技术学报Vol_28No．3CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSMar．20152015年3月ExperimentalResearchonFullScaleStrainMonitoringf0rSteelStructureBasedonB0TDAWANGQi，MAOJianghong，CHENJiayun，XUBinfeng，LUFei，YUKaiqi(1．NingbobhstituteofTechnology，ZhejiangUniversity，NingboZhejiang315100，Chi

2、na；2．InstituteofStructuralEngineering，ZhefiangUniversity，Hangzhou310058，China；3．ZhefiangEngineeringProspectingInstitute，NingboZhejiang315012，China)Abstract：Structurefailuresinducedbyoverloadorcorrosionproblemsbecometheprevalentprobleminlargesteelstructures．Fullscalemonitoringi

3、nlargesteelstructuresisthekeytoevaluatetheremainingservicelifeofstructuresandmakemaintenancedecisions．Distributedopticalfibersensingtechnologyhasadvantagessuchastheapplicabilityfordistributedinstallationandtheresistancetoelectromagneticinterference，whichissuitableformonitoring

4、thefullscaleofsteelstructures．Thispaperdesignedtheentireandlocallayoutmethodofopticalfibersensors．Calibrationtestandreplicatetestwerecarriedoutforthislayoutmethod，Meanwhilethefull—scalestrainmonitoringwasappliedinsteeltrussstructures．Theresultsshowedthatdistributedopticalfiber

5、sensingtechnologycouldacquirethefull-scalestrainofsteelstructureseffectively．What’Smore，thispaperpresumedalayoutmethodbasedonelectromagnet，whichcouldbeinstalledanddisassembledconveniently．Theresearchresultscouldbeappliedinthehealthmonito-ringsystemforintegrationoflargesteelstr

6、ucture，inordertoevaluatethewholelifehealthstatusofsteelstructures．Keywords：steelstructure；strain；distributedopticalfibersensingtechnology；structuralhealthmonitoringEEACC：7230doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2015．03．025基于BOTDA的钢结构全尺度应变监测方法及其试验研究术王麒，毛江鸿，陈佳芸，许斌锋，陆飞，俞凯奇(1．浙江大学宁波理_丁学院，

7、浙江宁波315100；2．浙江大学结构工程研究所，杭州310058；3．浙江省工程勘察院，浙江宁波315040)摘要：大型钢结构因为超载或者腐蚀等问题引起的结构失效越来越多，对大型钢结构进行全尺度监测是评估结构的剩余使用寿命和做出维修决策的关键。分布式光纤传感技术具备分布式、抗电磁干扰能力强等优点，适用于钢结构的全尺度监测。设计了传感光纤的全面和局部布设方法，对上述方法进行了标定、重复性等试验，并将其应用于钢桁架的全尺度应变监测中。结果表明，分布式光纤传感技术可有效获取钢结构全尺度应变，同时，提出的基于电磁铁方式具备快速、可拆卸等优点。本文研究成果

8、可用以集成大型钢结构健康监测系统，实现钢结构的全寿命健康状态评估。关键词：钢结构；应变；分布式光纤传感技术；健康监测中图分