开裂条件下塑料光纤的力光转换特性

针对结构出现张开型裂缝条件下塑料光纤的光学感知特性,采用光时域反射技术,分别进行了轴向和非轴向拉伸作用下塑料光纤的力光转换特性试验.结果表明:塑料光纤在受非轴向小角度拉伸时对裂缝感知能力相对更强,当塑料光纤与裂缝呈45°斜交时,光损耗值和菲涅尔反射值的灵敏度分别达到0.87,dB/mm和0.68,dB/mm,且夹角较小时对裂缝的感知灵敏度较高,以塑料光纤内光损耗水平作为裂缝监测指标可监测到的裂缝最大开度为6,mm.可将塑料光纤光损耗量作为结构开裂的监测指标、菲涅尔反射峰作为裂缝发生位置的定位指标,对混凝土工程的裂缝进行监测.     

混凝土坝裂缝光纤监测复用能力及与灵敏性的关系

根据光纤微弯损耗原理,导出了混凝土裂缝引起的光纤微弯损耗方程.基于理论分析和混凝土模型试验研究结果,指出分布式光纤裂缝传感的复用能力与灵敏性之间存在约束关系,灵敏性高,则复用能力低,反之亦然.对两者关系的定量分析表明,光纤裂缝传感的工程应用,应结合具体的工程实际,对这2个基本参数进行均衡量化.     

光纤光栅传感技术在房屋静载试验中的应用

光纤光栅传感技术作为工程结构监测的一种全新方法,因其具有较高的性价比而备受青睐.以房屋静载试验为例,详细介绍了光纤光栅传感原理和布设工艺.静载试验结果分析表明:光纤光栅传感技术性能稳定、数据可靠,有较好的应用前景.     

布里渊光时域反射技术应用于模型实验测试的研究

布里渊光时域反射技术凭借其体积小、结构效应低、数据采集效率高等优点在模型试验中应用具有较大的优势.针对布里渊光时域反射技术(Brillouin optical time-domain reflectometer,BOTDR)应用于模型试验中存在距离分辨率相对较大的问题设计了试验,考虑光纤位置约束影响因素定义光纤空间密度,研究光纤布设长度、类型、植入密度对测试结果的影响.研究结果表明:当试块内部传感光纤长度小于其应变采集仪的距离分辨率时,监测到的结果很难反映应试块实际应变情况;当试块内部光纤长度大于光纤应变采集仪分辨率时,随着试块内部光纤长度的增加,相对应变离散度逐渐降低,但同时也受到光纤布设方式的影响;随着光纤植入长度的增大和光纤空间密度的增大,试块开裂荷载呈现出先增大后减小的趋势.     

基于导电膜电阻拉—敏效应的混凝土裂缝分布式监测技术

为了对混凝土结构裂缝进行分布式监测,提出利用高分子导电膜具有的电阻拉—敏效应,将其涂覆在混凝土结构表面作为传感器,实现混凝土裂缝分布式监测的新方法;对其机理进行了研究,提出了导电膜拉—敏效应的模型;分别以塑料板和混凝土预制板作为试验构件,在实验室进行了导电膜作为传感器监测构件变形、开裂和裂缝发展的验证性试验。试验结果表明,采用导电膜作为传感器能及时、准确判断混凝土构件裂缝出现的时机,并能对裂缝的发展状况进行连续监测,最小监测裂缝宽度为0.02mm。     

应力吸收防水粘结层的抗反射裂缝性能

为了评价应力吸收防水粘结层(SAWI)的抗反射裂缝能力,对其进行了性能试验.改进的沥青路面分析仪(APA)试验结果表明,SAWI的疲劳寿命是普通沥青混凝土的3.32倍;利用改进材料试验系统(MTS)的夹具进行的拉拔试验表明,SAWI具有很好的层间结合能力;在与常规的加铺层进行的对比试验中,SAWI结构表现出了优良的抗反射裂缝能力.各项性能试验表明,SAWI具有低模量、高韧性、高粘性、防渗等优点,可以有效地延缓沥青路面的开裂.     

丹达河水电站拱坝混凝土垫座温控方案比较研究

西南地区某水电站拟修建拱坝,为改善地基质量,保证拱坝结构安全,在3号坝段和4号坝段底部设置了混凝土垫座结构.针对该水电站混凝土垫座结构,基于有限元方法,利用ANSYS软件建立混凝土垫座计算模型,使用ANSYS二次开发程序,对垫座混凝土进行了多组温控参数敏感性分析,并结合规范规定的温度控制标准,最终确定最优温控措施.仿真分析结果表明,采取最优温控措施能有效降低施工期混凝土内部的温度应力,减少混凝土开裂的风险,提高结构的安全性.为相似工程温控方案的选择提供参考.     

地铁车站叠合墙抗渗防裂混凝土配合比优化与应用

针对地铁车站叠合墙的开裂渗水问题,为提高混凝土抗渗防裂性能,开展混凝土配合比设计优化.首先,基于混凝土配合比设计规程,对混凝土配合比中多个因素进行正交试验设计法筛选,并对混凝土的粗骨料级配进行优化.然后,选择绝热温升最低的混凝土配合比,掺入混凝土外加剂DHZ复合液,经混凝土和易性试验,确定外加剂最佳掺量,得到混凝土最优配合比.最后,开展混凝土性能试验与地铁车站叠合墙裂缝现场监测分析.结果表明:经配合比优化并掺入DHZ复合液的混凝土能够减少大体积混凝土裂缝的产生,具有良好的抗渗防裂能力.     

基于OF-FBG共线智能钢绞线的预应力损失监测

本文基于增强纤维光纤布里渊与光纤光栅共线智能筋的特点,考虑钢绞线的工作环境,设计开发出一种新型的光纤布里渊与光纤光栅共线智能钢绞线结构。该光纤光栅智能钢绞线具有工程布设简单、耐久性好、绝对测量和实时监测能力强等优点,适合于预应力混凝土结构预应力损失的监测需要。     

开裂预应力混凝土T梁的承载能力试验研究

通过对张拉前、后的预应力混凝土T梁裂缝进行观测,发现施加预应力对裂缝在中性轴以下的部分具有较好的加固效果.对开裂T梁与完好T梁的对比等效静载试验结果进行分析,结果表明:中性轴以上区域裂缝处的压应力越大,裂缝不可逆的闭合趋势越强;在2期恒载及运营期反复交通荷载作用下受压区的非受力裂缝可能自愈,表面处理后将不影响结构耐久性;非受力裂缝对于预应力混凝土T梁短期整体抗弯刚度无明显影响.最后指出对于开裂预应力混凝土T梁可以用等效静载试验方法或长期监测确定其承载力.     

基于分布式光纤的混凝土梁应变检测试验

为探讨分布式光纤传感器探测混凝土构件的应力、应变以及内部裂缝分布的效果,对2m标准试验梁进行试验.运用光纤内布里渊散射光频率与应变呈线性关系的原理,用埋入式光纤形成传感器.配置了分布式光纤传感器的混凝土试验梁,置于万能拉压试验机做力学试验.采用光纤解析仪泵浦激光,注入探测光,检测散射光,自动分析采样数据.用传统的应变片做对比研究.试验检验了两种光纤传感器,分别为GFRP光纤智能筋和裸光纤.研究结果表明:两种光纤都能有效测量混凝土应变并感知裂缝,裸光纤比智能筋更加灵敏.     

分布式光纤裂缝传感技术的试验研究

为探讨光纤-混凝土复合体在开裂过程中形成的力学-光学本构关系,本文采用模型试验方法对混凝土裂缝监测的分布式光纤传感力学-光学本构关系进行了实测标定,将试验结果中的混凝土裂缝宽度和光损耗值绘于坐标图上,分别采用半对数坐标幂函数拟合和普通坐标的多项式拟合2种方法建立了二者之间的函数关系。2种拟合方法结果的比较表明,普通坐标多项式拟合法优于半对数坐标幂函数拟合法。     

碾压混凝土重力坝非线性开裂分析

对碾压混凝土坝进行开裂分析，采用应力应变双层开裂判据判断单元的开裂状态，同时利用钝裂缝带模型、混凝土应力应变全过程曲线及调整力向量的有限元解法来反映混凝土的软化特性.以龙滩碾压混凝土坝为实例进行了计算分析.     

聚酯玻纤布防荷载型反射裂缝室内模拟试验

为了评价浸渍沥青的聚酯玻纤布的防反射性能和延缓沥青加铺层的反射裂缝,对已开裂的半刚性基层沥青路面建立的有限元模型进行了有限元力学分析.根据力学计算分析的结果和相关文献,设计了荷载型反射裂缝室内模拟模型.利用模拟模型,分别对是否采用聚酯玻纤布或玻纤格栅的AC20Ⅰ普通沥青混合料和AC20ⅠSBS改性沥青混合料进行弯拉型和剪切型反射裂缝模拟试验,并分析比较了不同试件的防反射能力.结果表明,聚酯玻纤布与沥青混凝土复合试件的抗裂能力较纯试件和玻纤格栅的试件优.通过力学计算设计的室内模型能较好地模拟荷载型反射裂缝和评价不同混合料的抗反射裂缝能力;聚酯玻纤布能有效地延缓反射裂缝的出现,从而延长沥青加铺层的使用寿命.     

柘溪水电站多头联体坝裂缝稳定三维随机分析

本文用FCM模型考虑混凝土裂缝缝端微裂区的影响，并以及混凝土材料的随机性，用随机有限元法对柘溪大坝3#坝段裂缝扩展的随机性进行了三维分析，研究了裂缝扩展深度、缝水压力大小、材料参数的随机性等与裂缝扩展概率的关系.     

BOTDA在沥青混凝土铺装层裂缝监测中的应用

为了研究分布式光纤传感技术BOTDA在沥青混凝土铺装层裂缝监测中的应用可行性,进行了相关的室内以及现场试验.对埋设于环氧沥青试件中的光纤在车辆荷载和极限温度下的工作性能进行了研究;采用BOTDA对铺装层裂缝监测进行了室内模拟;在此基础上,将BOTDA应用到现场沥青路面的铺装层中,进行路面的温度、残余变形及裂缝监测.研究结果表明,埋设在铺装层内的光纤能够满足实际沥青铺装监测中的抗压性能要求和温度变化要求,紧套光纤比裸光纤更能适用于实际铺面的裂缝监测,并且将BOTDA应用到沥青铺装层裂缝监测中具有很高的精度和稳定性.     

保护层厚度及配筋参数对混凝土裂缝宽度的影响研究

混凝土保护层厚度和配筋参数是影响钢筋混凝土构件裂缝宽度的两个主要因素.本文通过设计配筋混凝土单轴拉伸试验,探究配筋混凝土的开裂过程,重点研究保护层厚度和配筋参数对配筋混凝土试件的裂缝宽度、裂缝间距的影响.试验结果分析表明,裂缝宽度随着钢筋应力的增大而增大;保护层厚度、配筋参数均为平均裂缝间距和平均裂缝宽度的主要影响因素...     

贫混凝土基层沥青路面荷载应力有限元分析

为了研究贫混凝土沥青路面受力在不同路面结构和材料参数下的状况,通过三维有限元数值分析方法,分析了面层厚度、面层模量、应力吸收层厚度、应力吸收层模量和裂缝宽度对贫混凝土基层沥青面层层底应力的影响.路面结构计算与分析表明在贫混凝土基层-沥青面层复合式路面结构中,适当增加沥青面层厚度对防治反射裂缝十分有效,而通过提高沥青面层强度的方法来减少反射裂缝效果不明显;一定厚度和模量的应力吸收层能有效降低沥青面层底面应力水平;贫混凝土基层裂缝宽度对沥青面层底面受力具有较大的影响.     

混凝土面板堆石坝面板裂缝光纤传感技术研究

根据室内实验和现场试验的结果 ,首次提出了混凝土面板堆石坝面板裂缝监测的分布式光纤传感网络 ;研制了光纤与混凝土面板胶结的专用材料 ,将光纤传感网络胶结在混凝土面板表面 ,且与预期混凝土裂缝斜交     

台风暴雨季节混凝土坝施工期防裂措施研究

针对浙江沿海地区汛期经常发生台风暴雨侵袭而导致早龄期混凝土很容易开裂的问题,以某水库工程混凝土重力坝4号岸坡坝段为例,采用三维有限元仿真计算程序模拟了该坝段在施工期多次遭遇典型台风暴雨时的温度场和应力场的发展过程.计算表明,台风和暴雨会导致混凝土表面散热系数很大,早龄期混凝土内外温差剧增,表面产生的拉应力极易超过抗拉强度,导致裂缝产生,危害混凝土结构安全.当施加了适当的防雨和保温措施后,可以避免这种危害的产生.