光纤光栅应变计在结构健康监测中的温度效应研究

摘要：

光纤布拉格光栅(FBG)应变计相比于传统的应变计具有耐久性好、抗电磁干扰、可实现准分布式监测等优势,尤其适用于结构健康监测.但由于光纤光栅受到温度和应变共同影响,存在交叉敏感问题,使应变测量精度受到了 一定限制.针对上述问题,本文通过引入温度光栅修正系数,完善了基于参考光纤光栅的常规温度补偿方法,并对两种不同的光纤光栅应变计进行了标定,验证了该修正方法的可行性.另一方面,为了实现应变监测数据中的荷载应变与热应变的有效剥离,本文推导了应变分离的理论公式,提出了采用"相关系数法"来确定理论公式中的温度效应修正系数,并将该方法应用在深圳市某办公楼改造工程的应变监测数据分析中.分析结果表明,热应变在监测期间随外界温度升高而有明显的上升趋势,而荷载应变只在一定范围内波动;最后对应变分离结果的合理性进行了分析.该方法为光纤光栅应变数据的精确提取、分析及预测提供了重要的参考依据.

关键词：光纤光栅应变计、应变监测、标定试验、相关性系数、热应变、温度补偿、光纤传感器、温度光栅修正系数

所属期刊栏目：28

分类号：TU317(建筑结构)

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;国家自然科学基金;苏州市科技计划

在线出版日期：2021-01-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：1420-1432