[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

说明书

本发明公开了一种大跨度混凝土梁多点连续测量装置及测量方法，包括内定点式应变光缆、钢筋笼、光纤光缆解调仪；内定点式应变光缆绑扎在钢筋笼的主筋上且被浇筑至混凝土梁内；内定点式应变光缆接入光纤光缆解调仪；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；多个内定点FBG传感器均布在光缆内芯且被铠管包裹在内；光缆护套将缠绕了多股钢绞线的铠管包裹在内；单根内定点式应变光缆的内定点FBG传感器的个数达到2000个，实现了对大跨度混凝土结构的多点密集连续测试；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；光纤光缆解调仪能够同时获取多个数据，从而实现对混凝土梁的内力、弯矩、挠度等的监测。

技术领域

本发明涉及大跨度混凝土梁的监测领域，尤其涉及一种大跨度混凝土梁多点连续测量装置及测量方法。

背景技术

光纤传感技术是二十世纪八十年代伴随着光导纤维及光纤通讯技术的发展而迅速发展起来的一种以光为载体，光纤为媒介，感知和传输外界信号的新型传感技术，近年来被应用于土木工程的各个方面。

目前，对于大型枢纽结构中的大跨度梁结构传统监测普遍采用点式应变片、电磁式感应或人工巡视的方法，不仅存活率低、功能性不稳定而且同时存在对检测人员要求较高，检测人员的安全作业难以保证的缺点。相较于传统的常规传感器，光纤传感技术具有很好的抗电磁干扰能力，可以实现大范围、长距离的实时监测，避免了人为经验判断的不合理性，大幅度降低漏测、漏报的机率，提供及时、准确的重要信息；但目前对于光纤光栅多是封装成单点式应变计，仅能对一个区域进行检测，不适用于大跨度梁多点的连续测量。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是：提供一种大跨度混凝土梁多点连续测量装置及测量方法，可以实现大跨度梁多点连续测量。

为了解决上述的主要技术问题采取以下技术方案实现：

一种大跨度混凝土梁多点连续测量装置，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

一种大跨度混凝土梁多点连续测量装置的测量方法，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；