[发明专利]一种大跨度混凝土梁多点连续测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种大跨度混凝土梁多点连续测量装置，其特征在于：包括内定点式应变光缆、钢筋笼、光纤光缆解调仪；所述内定点式应变光缆绑扎在钢筋笼的主筋上且随着钢筋笼的主筋浇筑至混凝土梁内；所述内定点式应变光缆的端部延伸至混凝土梁的外部并接入光纤光缆解调仪；所述内定点式应变光缆包括光缆内芯、内定点FBG传感器、光缆护套、铠管、钢绞线；多个所述内定点FBG传感器密集均匀分布在光缆内芯；所述铠管将光缆内芯和多个内定点FBG传感器包裹在内；多股所述钢绞线缠绕在铠管外侧；所述光缆护套将缠绕了多股钢绞线的铠管包裹在内。

2.根据权利要求1所述的一种大跨度混凝土梁多点连续测量装置，其特征在于：所述钢筋笼主筋上还捆扎有温度感测光缆；所述温度感测光缆与内定点式应变光缆沿钢筋笼的主筋上下对称分布；所述温度感测光缆的纤芯通过GFRP材料封装且两者的外侧也包裹有光缆护套。

3.根据权利要求2所述的一种大跨度混凝土梁多点连续测量装置，其特征在于：所述内定点式应变光缆沿着钢筋笼表面成U形分布且首尾两端从钢筋笼的同一个表面伸出；所述温度感测光缆也沿着钢筋笼的表面成U形分布且首尾两端从钢筋笼中内定点式应变光缆的伸出平面伸出。

4.根据权利要求2所述的一种大跨度混凝土梁多点连续测量装置，其特征在于：位于同一个钢筋笼主筋的所述内定点式应变光缆和温度感测光缆的首尾端部套设有加强钢管；所述加强钢管位于内定点式应变光缆和温度感测光缆伸出混凝土的位置；所述加强钢管远离钢筋笼内侧的端部通过PVC管与变径接头相连。

5.根据权利要求2所述的一种大跨度混凝土梁多点连续测量装置，其特征在于：所述内定点式应变光缆和温度感测光缆的弯折位置均套设有弯头的PU管。

6.根据权利要求1所述的一种大跨度混凝土梁多点连续测量装置，其特征在于：相邻的两个所述内定点FBG传感器之间的间距为1m；单根所述内定点式应变光缆的内定点FBG传感器的个数小于等于2000个；所述内定点FBG传感器采用直接刻写方式，量程为0-20000με。

7.根据权利1-6所述的任意一项大跨度混凝土梁多点连续测量装置的测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：将光缆内芯的外侧按照间距1m来依次定点封装多个内定点FBG传感器，用铠管将光缆内芯和多个内定点FBG传感器包裹在内；在铠管的外侧缠绕多股钢绞线；最后光缆护套将铠管和缠绕的多股钢绞线包裹在内形成一根内定点式应变光缆；

S2：将温度感测光缆的纤芯通过GFRP材料封装加强，用光缆护套将缆芯和GFRP包裹在内形成一根温度感测光缆；

S3：在钢筋笼的制作过程中，将内定点式应变光缆和温度感测光缆上下对称的固定在钢筋笼主筋上并保持内定点式应变光缆和温度感测光缆始终保持绷直状态；将内定点式应变光缆和温度感测光缆均沿着钢筋笼U形分布，内定点式应变光缆和温度感测光缆的首尾两端均延伸出钢筋笼的同一个表面；将位于同一个钢筋笼主筋的内定点式应变光缆和温度感测光缆的外侧套设有加强钢管；在将强钢管的外侧通过PVC管与变径接头相连；

S4：将捆扎好内定点式应变光缆和温度感测光缆的钢筋笼一起浇筑至混凝土梁内，在此过程中，将加强钢管固定在内定点式应变光缆和温度感测光缆伸出混凝土的位置；浇注完成后，等待混凝土养护成型；

S5：混凝土梁养护期过后，利用引线光缆将内定点式应变光缆和温度感测光缆的信号引至光纤光缆解调仪中，利用光纤光缆解调仪对大跨度混凝土梁的内力、弯矩、挠度等物理量进行检测。

8.根据权利要求7所述的一种大跨度混凝土梁多点连续测量装置的测量方法，其特征在于：所述S3步骤还包括在内定点式应变光缆的弯折位置和温度感测光缆的弯折位置套设弯头的PU管。