光纖光柵傳感器的無膠化封裝及蠕變特性研究.pdf

1、瀝青混凝土路面是我國高等級公路和城市道路中應(yīng)用最為普遍的道路結(jié)構(gòu)形式。然而近些年來，隨著交通量和超載超限車輛的激增，已建路面出現(xiàn)了比較嚴重的早期損害問題。瀝青路面的早期損壞不但會導致和加速路面結(jié)構(gòu)其它形式的破壞，還會涉及因養(yǎng)護維修乃至重建工作帶來的高額維修費用及交通壓力，因此若能在瀝青路面建成后，通過恰當?shù)氖侄螌β访娼Y(jié)構(gòu)的力學響應(yīng)參數(shù)進行有效監(jiān)測，可為路面健康狀態(tài)的準確評估及路面殘余使用壽命的預(yù)測提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并為確立合理的養(yǎng)護方案和養(yǎng)

2、護時機提供有效的理論支持。
　　由于瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)施工溫度高、施工機械振動，服役期應(yīng)變量大、車輛電磁干擾、受自然因素影響大且服役時間長等復(fù)雜因素的限制，土木工程中傳統(tǒng)的監(jiān)測方式不能滿足現(xiàn)階段對結(jié)構(gòu)監(jiān)測的需求。近些年來，光纖光柵傳感系統(tǒng)因為其良好的傳感特性，在道路結(jié)構(gòu)監(jiān)測領(lǐng)域得到了廣泛關(guān)注和推廣。但實際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，此類傳感系統(tǒng)在服役過程中仍存在可靠性差的問題，最為普遍的現(xiàn)象是因為傳感器封裝結(jié)構(gòu)失效導致的監(jiān)測失敗。因此光纖光柵傳感器

3、的封裝方式的好壞成為影響其在道路結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測有效性的關(guān)鍵因素之一。
　　本文在對比分析常用光纖光柵傳感器封裝方式的基礎(chǔ)上，明確了影響其監(jiān)測可靠性的關(guān)鍵因素:封裝材料與被測結(jié)構(gòu)的變形協(xié)調(diào)性，以及封裝工藝的耐久性。結(jié)合瀝青路面的結(jié)構(gòu)特點和材料特點，設(shè)計了一種無膠化的新型光纖光柵傳感器封裝工藝，即直接采用瀝青混合料替代傳統(tǒng)的高分子粘結(jié)劑實現(xiàn)傳感器的封裝，既簡化了封裝工藝、實現(xiàn)了傳感器與被測結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)變形，又避免了因粘結(jié)劑老化導致的路用監(jiān)