交通运输工程学报
JOURNAL OF TRAFFIC AND TRANSPORTATION ENGINEERING
2003 Vol.3 No.4 P.22-24


基于光纤光栅的斜拉桥索力在线监测

In-suit monitoring for cables' tension with optical fiber grating sensors

张戌社  杜彦良  金秀梅  孙宝臣 

摘 要:应用光纤传感测试技术,将光纤光栅刚性粘贴于传感头外表面上,使传感头承受拉索的索力,通过对光纤光栅波长移动量的解调,就可以测出索力的大小.并将光纤光栅和电阻应变片两种索力测量方法进行了实验对比.实验结果与理论分析证明,该测试系统具有结构简单、测量范围大、稳定性和线性度好等特点,既可用于斜拉桥施工阶段的索力测定,也可用于结构长期的安全监测.
关键词:桥梁工程;斜拉桥;索力;监测;光纤Bragg光栅;应变传感;温度传感
分类号:U441.5 文献标识码:A

文章编号:1671-1637(2003)04-0022-03

基金项目:国家自然科学基金项目(50278058);铁道部重点科研项目(2000G19-2)
作者简介:张戌社(1965-),女,河北石家庄人,副教授,博士研究生,从事光纤传感及其应用研究.
作者单位:张戌社(北京交通大学,机电学院,北京,100044) 
     杜彦良(石家庄铁道学院,大型结构健康诊断与控制研究所,河北,石家庄,050043) 
     金秀梅(北京交通大学,机电学院,北京,100044) 
     孙宝臣(石家庄铁道学院,大型结构健康诊断与控制研究所,河北,石家庄,050043) 

参考文献:

[1]林元陪.斜拉桥[M]. 北京:人民交通出版社,1994.
[2]王文涛.斜拉桥换索工程[M].北京:人民交通出版社,1997.
[3]廖延彪.光纤光学[M].北京:清华大学出版社, 2000.
[4]Kersey A D,Davis M A,Patrick H J,et al.Fiber grating sensors[J].Lightwave Technol,1997,15(8):1442-1462.
[5]Pei Li, Zhang Liang-zhong, Yan Feng-ping.The application of optical fiber grating(OFG)pressure sensor on train real-time tracing system[J].Proceedings of SPIE,2000,4221:67-69.
[6]Yu Lung Lo. Using in-fiber Bragg-grating sensors for measuring axial strain and temperature simultaneously on surfaces of structures[J].Opt.Eng.,1998,37(8): 2272-2276.
[7]Maaskant R,Alavie T,Measures R M,et al.Fiber-optic Bragg grating sensors for bridge monitoring[J].Cement and Comcrete Composites,1997,19(1):21-33.
[8]Shiping Chen,Ponniah Sivansen,Martin Christiansen,et al.Large scale,low cost optical fiber strain sensor arrays[J].Proceedings of SPIE,2000,4077:15-26.


收稿日期:2003年6月9日

出版日期:2003年12月1日