FBG位移傳感器的研究及其在管廊監(jiān)測中應用
發(fā)布時間:2021-10-27 12:30
隨著國家現代化的發(fā)展,綜合管廊以其集約化設計,統(tǒng)一化管理等傳統(tǒng)管線無法比擬的優(yōu)點,得到迅速的發(fā)展。但當綜合管廊結構發(fā)生破壞無法及時監(jiān)測修補時,可能造成內部管網變形嚴重損壞,由此造成的經濟損失及社會影響可能比傳統(tǒng)管線更為嚴重。因此,地下綜合管廊的在線監(jiān)測具有重大意義。鑒于地下綜合管廊的復雜性及其對監(jiān)測精確性的要求,光纖光柵(FBG)傳感器憑借其優(yōu)越性作為地下綜合管廊健康監(jiān)測的首選。第一章首先介紹了地下綜合管廊結構的主要組成及分類,其建設意義,概述了管廊發(fā)展歷史。然后,根據管廊的特點、常見病害分析說明了綜合管廊在線監(jiān)測的必要性。之后,簡要介紹了現有裂縫測量技術及其特點與存在的不足。最后,說明了FBG監(jiān)測獨特的優(yōu)越性,并簡要介紹了其發(fā)展歷程,提出本課題的研究內容。第二章首先介紹了FBG的傳感原理,然后基于其原理介紹了所設計的拉桿式和梁式兩種位移傳感器,并簡要推導了該位移傳感器的結構和位移測定原理、其傳感元件的封裝原理以及該傳感器實現溫度自補償的原理。第三章首先介紹了FBG位移傳感器的位移靈敏度系數標定實驗,驗證了該位移傳感器的波長變化與位移呈線性關系,且其線性擬合度較高(在0.999以上);...
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:66 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 地下綜合管廊簡介
1.1.1 主要組成部分及分類
1.1.2 地下綜合管廊建設的意義
1.1.3 國內外發(fā)展歷程及現狀
1.2 綜合管廊拼接縫處水平位移監(jiān)測必要性
1.2.1 地下綜合管廊特點
1.2.2 結構常見病害分析
1.3 結構水平位移監(jiān)測技術
1.4 FBG傳感監(jiān)測
1.4.1 光纖傳感介紹
1.4.2 FBG傳感特點
1.4.3 FBG發(fā)展歷程
1.4.4 FBG工程中應用
1.5 本文主要研究內容
2 FBG位移傳感器理論原理
2.1 FBG傳感原理
2.1.1 應變傳感
2.1.2 溫度傳感
2.2 FBG位移傳感器的研究
2.3 FBG位移傳感器設計原理
2.3.1 工程設計要求
2.3.2 結構設計
2.3.3 傳感元件
2.3.4 位移傳感原理
2.3.5 低溫敏設計
2.4 本章小結
3 FBG位移傳感器實驗室性能測試
3.1位移靈敏度標定實驗
3.1.1 FBG拉桿式位移傳感器
3.1.2 FBG梁式位移傳感器
3.2溫度標定實驗
3.3 一致性檢驗
3.4 穩(wěn)定性檢驗
3.5 本章小結
4 工程應用
4.1 工程概況
4.1.1 工程地質概況
4.1.2 管廊設置概況
4.1.3 工程周邊環(huán)境概況
4.2 監(jiān)測目的
4.3 監(jiān)測方案
4.3.1 傳感器的選擇
4.3.2 傳感器布設
4.3.3 精度等級
4.3.4 監(jiān)測預警
4.4 監(jiān)測系統(tǒng)
4.4.1 硬件系統(tǒng)
4.4.2 軟件系統(tǒng)
4.5 監(jiān)測數據分析
4.5.1 水平位移分析
4.5.2 沉降及傾角位移分析
4.6 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]綜合管廊不均勻沉降預防及彌補技術研究[J]. 夏瑜立,葛蘭英,王堅安,潘健. 安裝. 2018(06)
[2]夾持式封裝低溫敏FBG應變傳感器的設計[J]. 王永洪,張明義,張春巍,劉倩,王偉. 傳感技術學報. 2018(03)
[3]國內外地下綜合管廊的發(fā)展現狀及存在的問題[J]. 白旭峰,趙艷,展鵬飛. 佳木斯大學學報(自然科學版). 2017(06)
[4]淺析城市綜合管廊截面類型[J]. 米軍,羅玉林. 江西建材. 2017(21)
[5]綜合管廊結構混凝土裂縫成因分析及預防措施研究[J]. 王戰(zhàn)國. 城市道橋與防洪. 2017(10)
[6]我國城市地下綜合管廊工程建設中的若干問題[J]. 王恒棟. 隧道建設. 2017(05)
[7]城市地下綜合管廊機電施工要點[J]. 葛蘭英,王堅安,孫紀軍,潘健. 安裝. 2017(05)
[8]城市地下綜合管廊的發(fā)展與研究[J]. 蘇衍江,崔國靜,張磊,師瑩瑩,李澤亮. 混凝土與水泥制品. 2017(04)
[9]滑動式光纖布拉格光柵位移傳感器[J]. 郭永興,熊麗,孔建益,張贊允,秦麗. 光學精密工程. 2017(01)
[10]淺談國內外綜合管廊的建設[J]. 韋健,果志強. 江西化工. 2016(05)
博士論文
[1]分布式光纖傳感技術在結構應變及開裂監(jiān)測中的應用研究[D]. 毛江鴻.浙江大學 2012
[2]光纖光柵傳感技術在結構健康監(jiān)測中的應用[D]. 任亮.大連理工大學 2008
[3]地下綜合管廊地震反應分析與抗震可靠性研究[D]. 岳慶霞.同濟大學 2007
[4]光纖光柵傳感技術與工程應用研究[D]. 孫麗.大連理工大學 2006
[5]納米材料的SERS活性及其在光纖光譜傳感器中的應用[D]. 徐蔚青.吉林大學 2004
[6]光纖光柵傳感器的理論和技術研究[D]. 賈宏志.中國科學院西安光學精密機械研究所 2001
碩士論文
[1]基于BIM 4D的綜合管廊工程施工進度管理[D]. 蔣雅麗.西安理工大學 2018
[2]管廊供熱管道保溫材料及其厚度的研究[D]. 王振華.太原理工大學 2018
[3]光纖光柵靜力水準儀在管廊結構監(jiān)測中的應用[D]. 江航.大連理工大學 2018
[4]網架結構中光纖光柵應變監(jiān)測關鍵技術研究[D]. 馮唐政.大連理工大學 2018
[5]綜合管廊全壽命周期風險及應對策略研究[D]. 趙雪婷.西安建筑科技大學 2017
[6]基于敷設優(yōu)先度與供給能力的城市綜合管廊平面布局方法[D]. 郭高林.西安建筑科技大學 2016
[7]中型區(qū)域供熱管網擴容優(yōu)化分析[D]. 李強.西安建筑科技大學 2015
[8]大跨斜拱橋結構健康監(jiān)測系統(tǒng)的設計與研發(fā)[D]. 田亮.大連理工大學 2014
[9]光纖光柵在路面剪切應力測試中的應用研究[D]. 張君.長安大學 2011
[10]工程結構裂縫檢測方法及試驗研究[D]. 黃敏.湖北工業(yè)大學 2010
本文編號:3461606
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:66 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 地下綜合管廊簡介
1.1.1 主要組成部分及分類
1.1.2 地下綜合管廊建設的意義
1.1.3 國內外發(fā)展歷程及現狀
1.2 綜合管廊拼接縫處水平位移監(jiān)測必要性
1.2.1 地下綜合管廊特點
1.2.2 結構常見病害分析
1.3 結構水平位移監(jiān)測技術
1.4 FBG傳感監(jiān)測
1.4.1 光纖傳感介紹
1.4.2 FBG傳感特點
1.4.3 FBG發(fā)展歷程
1.4.4 FBG工程中應用
1.5 本文主要研究內容
2 FBG位移傳感器理論原理
2.1 FBG傳感原理
2.1.1 應變傳感
2.1.2 溫度傳感
2.2 FBG位移傳感器的研究
2.3 FBG位移傳感器設計原理
2.3.1 工程設計要求
2.3.2 結構設計
2.3.3 傳感元件
2.3.4 位移傳感原理
2.3.5 低溫敏設計
2.4 本章小結
3 FBG位移傳感器實驗室性能測試
3.1位移靈敏度標定實驗
3.1.1 FBG拉桿式位移傳感器
3.1.2 FBG梁式位移傳感器
3.2溫度標定實驗
3.3 一致性檢驗
3.4 穩(wěn)定性檢驗
3.5 本章小結
4 工程應用
4.1 工程概況
4.1.1 工程地質概況
4.1.2 管廊設置概況
4.1.3 工程周邊環(huán)境概況
4.2 監(jiān)測目的
4.3 監(jiān)測方案
4.3.1 傳感器的選擇
4.3.2 傳感器布設
4.3.3 精度等級
4.3.4 監(jiān)測預警
4.4 監(jiān)測系統(tǒng)
4.4.1 硬件系統(tǒng)
4.4.2 軟件系統(tǒng)
4.5 監(jiān)測數據分析
4.5.1 水平位移分析
4.5.2 沉降及傾角位移分析
4.6 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]綜合管廊不均勻沉降預防及彌補技術研究[J]. 夏瑜立,葛蘭英,王堅安,潘健. 安裝. 2018(06)
[2]夾持式封裝低溫敏FBG應變傳感器的設計[J]. 王永洪,張明義,張春巍,劉倩,王偉. 傳感技術學報. 2018(03)
[3]國內外地下綜合管廊的發(fā)展現狀及存在的問題[J]. 白旭峰,趙艷,展鵬飛. 佳木斯大學學報(自然科學版). 2017(06)
[4]淺析城市綜合管廊截面類型[J]. 米軍,羅玉林. 江西建材. 2017(21)
[5]綜合管廊結構混凝土裂縫成因分析及預防措施研究[J]. 王戰(zhàn)國. 城市道橋與防洪. 2017(10)
[6]我國城市地下綜合管廊工程建設中的若干問題[J]. 王恒棟. 隧道建設. 2017(05)
[7]城市地下綜合管廊機電施工要點[J]. 葛蘭英,王堅安,孫紀軍,潘健. 安裝. 2017(05)
[8]城市地下綜合管廊的發(fā)展與研究[J]. 蘇衍江,崔國靜,張磊,師瑩瑩,李澤亮. 混凝土與水泥制品. 2017(04)
[9]滑動式光纖布拉格光柵位移傳感器[J]. 郭永興,熊麗,孔建益,張贊允,秦麗. 光學精密工程. 2017(01)
[10]淺談國內外綜合管廊的建設[J]. 韋健,果志強. 江西化工. 2016(05)
博士論文
[1]分布式光纖傳感技術在結構應變及開裂監(jiān)測中的應用研究[D]. 毛江鴻.浙江大學 2012
[2]光纖光柵傳感技術在結構健康監(jiān)測中的應用[D]. 任亮.大連理工大學 2008
[3]地下綜合管廊地震反應分析與抗震可靠性研究[D]. 岳慶霞.同濟大學 2007
[4]光纖光柵傳感技術與工程應用研究[D]. 孫麗.大連理工大學 2006
[5]納米材料的SERS活性及其在光纖光譜傳感器中的應用[D]. 徐蔚青.吉林大學 2004
[6]光纖光柵傳感器的理論和技術研究[D]. 賈宏志.中國科學院西安光學精密機械研究所 2001
碩士論文
[1]基于BIM 4D的綜合管廊工程施工進度管理[D]. 蔣雅麗.西安理工大學 2018
[2]管廊供熱管道保溫材料及其厚度的研究[D]. 王振華.太原理工大學 2018
[3]光纖光柵靜力水準儀在管廊結構監(jiān)測中的應用[D]. 江航.大連理工大學 2018
[4]網架結構中光纖光柵應變監(jiān)測關鍵技術研究[D]. 馮唐政.大連理工大學 2018
[5]綜合管廊全壽命周期風險及應對策略研究[D]. 趙雪婷.西安建筑科技大學 2017
[6]基于敷設優(yōu)先度與供給能力的城市綜合管廊平面布局方法[D]. 郭高林.西安建筑科技大學 2016
[7]中型區(qū)域供熱管網擴容優(yōu)化分析[D]. 李強.西安建筑科技大學 2015
[8]大跨斜拱橋結構健康監(jiān)測系統(tǒng)的設計與研發(fā)[D]. 田亮.大連理工大學 2014
[9]光纖光柵在路面剪切應力測試中的應用研究[D]. 張君.長安大學 2011
[10]工程結構裂縫檢測方法及試驗研究[D]. 黃敏.湖北工業(yè)大學 2010
本文編號:3461606
本文鏈接:http://sikaile.net/jingjilunwen/jianzhujingjilunwen/3461606.html