一种检测混凝土结构应力变化的光纤传感方法技术

本发明专利技术公开了一种检测混凝土结构应力变化的光纤传感方法，涉及混凝土结构应力检测技术领域，具体为一种检测混凝土结构应力变化的光纤传感方法，包括铺设应力传感光纤、设置应力变化测点、设置应力传感光纤保护措施、混凝土侧边位置的应力传感光纤引出、应力数据检测和应力数据计算。该检测混凝土结构应力变化的光纤传感方法，在铺设应力传感光纤过程中，不同高度位置共设置两层应力检测面方便对不同高度位置应力进行检测，以便于获得更加充分的应力检测数据，并且呈“井”字形分布的四组应力传感光纤能够对同一检测面上的横向应力变化和纵向应力变化进行全面的检测，检测结果可靠性较高性。

An optical fiber sensing method for detecting the stress change of concrete structure

【技术实现步骤摘要】
一种检测混凝土结构应力变化的光纤传感方法
本专利技术涉及混凝土结构应力检测
，具体为一种检测混凝土结构应力变化的光纤传感方法。
技术介绍
混凝土(砼，石矢)是由凝胶材料、骨料和水按适当比例配置，再经过一定时间硬化而成的复合材料的统称，是世界上使用量最大的人工土木建筑材料。在混凝土施工的过程中，为保证混凝土的质量，需要对其进行应力变化检测，应力检测一般是指在建构筑物施工过程中，如钢结构安装、卸载、改造、加固，混凝土浇筑等过程，采用监测仪器对受力结构的应力变化进行监测的技术手段，在监测值接近控制值时发出报警，用来保证施工的安全性，也可用于检查施工过程是否合理。现有的检测混凝土结构应力变化在检测过程中一般使用光纤传感的方法，而现有光纤传感方法在操作过程中不能够对预埋在混凝土中的光纤进行保护，且光纤引出混凝土的部位容易出现折损的现象，而且应力检测时的光纤分布范围较小，不能够对混凝土的不同高度和不同位置进行充分的应力检测，导致应力检测数据的测量结果可靠性不足，为此，我们提出一种检测混凝土结构应力变化的光纤传感方法。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种检测混凝土结构应力变化的光纤传感方法，解决了上述
技术介绍
中提出的现有的检测混凝土结构应力变化在检测过程中一般使用光纤传感的方法，而现有光纤传感方法在操作过程中不能够对预埋在混凝土中的光纤进行保护，且光纤引出混凝土的部位容易出现折损的现象，而且应力检测时的光纤分布范围较小，不能够对混凝土的不同高度和不同位置进行充分的应力检测，导致应力检测数据的测量结果可靠性不足的问题。为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种检测混凝土结构应力变化的光纤传感方法，包括以下具体步骤：(1)铺设应力传感光纤将应力传感光纤预设到混凝土中，在不同高度位置共设置两层应力检测面，铺设时在每个横截面上水平铺设，并且横向和纵向方向各对称设置两根应力传感光纤，使得横向和纵向方向的应力传感光纤垂直相交；(2)设置应力变化测点在沿混凝土的不同高度位置铺设的多组应力传感光纤上设置连续的应力变化测点，在对应的应力变化测点位置设置相应的应力传感检测器并通过应力传感光纤串联起来，使得多组应力传感器可以共用光源实现网络性监测，以便于对混凝土中的应力传感光纤进行分布式检测；(3)设置应力传感光纤保护措施应力传感光纤铺设时可在其外侧设置耐火布料和缓冲胶带保护，然后在将其安装到波纹管内部，然后将内置应力传感光纤的波纹管压入带有凹槽的载体中，再将该载体平铺在混凝土检测面的水平位置，其中铺设载体以具有一定弹性且柔软的载体为佳；(4)混凝土侧边位置的应力传感光纤引出在灌入混凝土前将应力传感光纤的两端延伸出，并作标志定位，在应力传感光纤引出混凝土侧边的位置外部设置保护管套，避免应力传感光纤的引出位置过度弯曲，出现折损的情况，或者是暴露在外造成人为破坏以及机械破坏的情况；(5)应力数据检测将伸出的应力传感光纤与光纤传感设备相连，在混凝土冷却凝固后，使得光纤传感设备将沿着应力传感光纤的各应力变化测点位置的应力分布情况记录下来，并且可以将光纤传感设备与计算机终端通过无线网络连接在一起实现远程监控和检测；(6)应力数据计算光纤传感设备将应力变化数据传导至计算机设备，一旦混凝土沿应力传感光纤方向伸缩或拉伸，两点之间的应力传感光纤就会出现形变，通过两根对称应力传感光纤在同一截面点的应力变化差异就能够测到形变情况，并与初始数据对比，即可得出混凝土的应力变化数据。可选的，所述同一检测面上的应力传感光纤呈“井”字形铺设结构，且同一检测面上的应力传感光纤之间为对称分布。可选的，所述应力变化测点之间为等距离分布，且相邻应力变化测点之间的水平距离为5-10cm。本专利技术提供了一种检测混凝土结构应力变化的光纤传感方法，具备以下有益效果：本专利技术在铺设应力传感光纤过程中，不同高度位置共设置两层应力检测面方便对不同高度位置应力进行检测，以便于获得更加充分的应力检测数据，并且呈“井”字形分布的四组应力传感光纤能够对同一检测面上的横向应力变化和纵向应力变化进行全面的检测，检测结果可靠性较高；本专利技术在设置应力变化测点过程中，使用分布式检测方式，传感光纤上等距离设置的多个应力变化测点能够对混凝土的不同部位应力变化进行精确的检测，从而方便了解混凝土的变形位置和局部变形程度；在应力传感光纤外部设置有耐火布料和缓冲胶带保护能够对其进行防护，最外部的波纹管具有伸缩弹性，能够在混凝土形变的过程中随之形变，因此在保护应力传感光纤的同时不会应力传感光纤的应力检测，应力传感光纤引出混凝土侧边的位置外部设置保护管套能够避免应力传感光纤的引出位置过度弯曲，出现折损的情况。具体实施方式下面将结合本专利技术的具体实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本专利技术提供一种技术方案：一种检测混凝土结构应力变化的光纤传感方法，包括以下具体步骤：(1)铺设应力传感光纤将应力传感光纤预设到混凝土中，在不同高度位置共设置两层应力检测面，铺设时在每个横截面上水平铺设，并且横向和纵向方向各对称设置两根应力传感光纤，使得横向和纵向方向的应力传感光纤垂直相交；同一检测面上的应力传感光纤呈“井”字形铺设结构，且同一检测面上的应力传感光纤之间为对称分布，呈“井”字形分布的四组应力传感光纤能够对同一检测面上的横向应力变化和纵向应力变化进行全面的检测，检测结果可靠性较高；(2)设置应力变化测点在沿混凝土的不同高度位置铺设的多组应力传感光纤上设置连续的应力变化测点，在对应的应力变化测点位置设置相应的应力传感检测器并通过应力传感光纤串联起来，使得多组应力传感器可以共用光源实现网络性监测，以便于对混凝土中的应力传感光纤进行分布式检测；应力变化测点之间为等距离分布，且相邻应力变化测点之间的水平距离为5-10cm，等距离设置的多个应力变化测点能够对混凝土的不同部位应力变化进行精确的检测，从而方便了解混凝土的变形位置和局部变形程度；(3)设置应力传感光纤保护措施应力传感光纤铺设时可在其外侧设置耐火布料和缓冲胶带保护，然后在将其安装到波纹管内部，然后将内置应力传感光纤的波纹管压入带有凹槽的载体中，再将该载体平铺在混凝土检测面的水平位置，其中铺设载体以具有一定弹性且柔软的载体为佳；(4)混凝土侧边位置的应力传感光纤引出在灌入混凝土前将应力传感光纤的两端延伸出，并作标志定位，在应力传感光纤引出混凝土侧边的位置外部设置保护管套，避免应力传感光纤的引出位置过度弯曲，出现折损的情况，或者是暴露在外造成人为破坏以及机械破坏的情况；(5)应力数据检测将伸出的应力传感光纤与光纤传感设备相连，在混凝土冷却凝固后，使得光纤传感设备将沿着应力传感光纤的各应力变化测点位置的应力分布情况记录下来，并且可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测混凝土结构应力变化的光纤传感方法，其特征在于：包括以下具体步骤：/n(1)铺设应力传感光纤/n将应力传感光纤预设到混凝土中，在不同高度位置共设置两层应力检测面，铺设时在每个横截面上水平铺设，并且横向和纵向方向各对称设置两根应力传感光纤，使得横向和纵向方向的应力传感光纤垂直相交；/n(2)设置应力变化测点/n在沿混凝土的不同高度位置铺设的多组应力传感光纤上设置连续的应力变化测点，在对应的应力变化测点位置设置相应的应力传感检测器并通过应力传感光纤串联起来，使得多组应力传感器可以共用光源实现网络性监测，以便于对混凝土中的应力传感光纤进行分布式检测；/n(3)设置应力传感光纤保护措施/n应力传感光纤铺设时可在其外侧设置耐火布料和缓冲胶带保护，然后在将其安装到波纹管内部，然后将内置应力传感光纤的波纹管压入带有凹槽的载体中，再将该载体平铺在混凝土检测面的水平位置，其中铺设载体以具有一定弹性且柔软的载体为佳；/n(4)混凝土侧边位置的应力传感光纤引出/n在灌入混凝土前将应力传感光纤的两端延伸出，并作标志定位，在应力传感光纤引出混凝土侧边的位置外部设置保护管套，避免应力传感光纤的引出位置过度弯曲，出现折损的情况，或者是暴露在外造成人为破坏以及机械破坏的情况；/n(5)应力数据检测/n将伸出的应力传感光纤与光纤传感设备相连，在混凝土冷却凝固后，使得光纤传感设备将沿着应力传感光纤的各应力变化测点位置的应力分布情况记录下来，并且可以将光纤传感设备与计算机终端通过无线网络连接在一起实现远程监控和检测；/n(6)应力数据计算/n光纤传感设备将应力变化数据传导至计算机设备，一旦混凝土沿应力传感光纤方向伸缩或拉伸，两点之间的应力传感光纤就会出现形变，通过两根对称应力传感光纤在同一截面点的应力变化差异就能够测到形变情况，并与初始数据对比，即可得出混凝土的应力变化数据。/n...

【技术特征摘要】
1.一种检测混凝土结构应力变化的光纤传感方法，其特征在于：包括以下具体步骤：
(1)铺设应力传感光纤
将应力传感光纤预设到混凝土中，在不同高度位置共设置两层应力检测面，铺设时在每个横截面上水平铺设，并且横向和纵向方向各对称设置两根应力传感光纤，使得横向和纵向方向的应力传感光纤垂直相交；
(2)设置应力变化测点
在沿混凝土的不同高度位置铺设的多组应力传感光纤上设置连续的应力变化测点，在对应的应力变化测点位置设置相应的应力传感检测器并通过应力传感光纤串联起来，使得多组应力传感器可以共用光源实现网络性监测，以便于对混凝土中的应力传感光纤进行分布式检测；
(3)设置应力传感光纤保护措施
应力传感光纤铺设时可在其外侧设置耐火布料和缓冲胶带保护，然后在将其安装到波纹管内部，然后将内置应力传感光纤的波纹管压入带有凹槽的载体中，再将该载体平铺在混凝土检测面的水平位置，其中铺设载体以具有一定弹性且柔软的载体为佳；
(4)混凝土侧边位置的应力传感光纤引出
在灌入混凝土前将应力传感光纤的两端延伸出，并作标志定位，在应力传感光纤引出混凝土侧边的位置外部设置保护管套，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝品山，黄志刚，
申请(专利权)人：南京智慧基础设施技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32