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光纖光柵傳感器在泰萊高速公路舊路改造中的應(yīng)用

時(shí)間:2007-09-28 10:09:00來(lái)源:fenghy

導(dǎo)語(yǔ):?本項(xiàng)目采用高耐久性光纖光柵應(yīng)變傳感器和光纖光柵溫度傳感器
摘要: 近年來(lái),泰萊公路上的車(chē)輛迅速增多,特別是車(chē)輛嚴(yán)重的超載,出現(xiàn)路面破損、路基沉陷等現(xiàn)象,部分橋涵的墩臺(tái)出現(xiàn)了不同程度的斷裂,上部結(jié)構(gòu)也出現(xiàn)了一定程度的損壞,該路段的改造勢(shì)在必行。 關(guān)鍵字:傳感器/結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)   一、 工程概況 泰安-萊蕪一級(jí)公路建成于1993年10月,是山東省交通規(guī)劃網(wǎng)中“六縱四橫一環(huán)十三連”中的一橫-青島至倌陶公路的重要一段,還起著濱新高速、京福高速連接線(xiàn)的作用,是連接山東東西部地區(qū)的重要樞紐,對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著重要作用。近年來(lái),泰萊公路上的車(chē)輛迅速增多,特別是車(chē)輛嚴(yán)重的超載,出現(xiàn)路面破損、路基沉陷等現(xiàn)象,部分橋涵的墩臺(tái)出現(xiàn)了不同程度的斷裂,上部結(jié)構(gòu)也出現(xiàn)了一定程度的損壞,該路段的改造勢(shì)在必行。 二、 監(jiān)測(cè)方案 本項(xiàng)目采用高耐久性光纖光柵應(yīng)變傳感器和光纖光柵溫度傳感器,從2005年9月至2007年9月進(jìn)行傳感器布設(shè)和分階段定期測(cè)試,測(cè)試方式為離線(xiàn)監(jiān)測(cè),即短期進(jìn)行車(chē)載試驗(yàn)和運(yùn)營(yíng)期監(jiān)測(cè),測(cè)試內(nèi)容包括不同車(chē)輛軸壓下具有代表性的三個(gè)不同斷面各結(jié)構(gòu)層的豎向應(yīng)變場(chǎng)、水平應(yīng)力場(chǎng)和溫度場(chǎng)信息。根據(jù)公路結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),采用高耐久性FRP封裝光纖光柵應(yīng)變傳感器和無(wú)外力影響原型封裝光纖光柵溫度傳感器,其中應(yīng)變傳感器有2cm標(biāo)距和8cm標(biāo)距兩種(如圖1所示),分別用來(lái)測(cè)試豎向應(yīng)變和水平應(yīng)變。
圖1 高耐久性FRP封裝光纖光柵應(yīng)變傳感器
考慮傳感器在鋪料和碾壓過(guò)程中可能出現(xiàn)位置偏移,本方案依應(yīng)變傳感器的實(shí)際布設(shè)方向制作尼龍節(jié)點(diǎn),把同一個(gè)測(cè)點(diǎn)不同方向的應(yīng)變傳感器相對(duì)位置固定。
圖2 各向應(yīng)變傳感器用結(jié)點(diǎn)相對(duì)固定
圖3 傳感器布設(shè)照片
    三、預(yù)期目標(biāo) 本項(xiàng)目正在進(jìn)行中,預(yù)期達(dá)到以下目標(biāo): 1)提供不同車(chē)輛軸壓下不同結(jié)構(gòu)層的豎向應(yīng)變分布; 2)提供不同車(chē)輛軸壓下不同結(jié)構(gòu)層的水平應(yīng)變分布,分析各水平應(yīng)力狀態(tài); 3)提供不同結(jié)構(gòu)層在不同環(huán)境溫度下的溫度分布信息。

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