[发明专利]一种基于长标距光纤光栅传感器的系杆拱桥挠度识别方法

摘要

本发明公开了一种基于长标距光纤光栅传感器的系杆拱桥挠度识别方法，步骤为传感器的布置在系杆拱桥的系梁的底部延长度方向布置一个连续的长标距光纤传感器，在系杆拱桥的系梁的顶部沿长度方向不同位置的三个单元上分别布置一个长标距光纤传感器；数据采集及数据处理计算出每个单元处的轴向应变；采用抛物线拟合的方式得到整根系梁上的轴向应变；根据拟合得到的整根系梁上的轴向应变计算整根系梁上的弯曲应变；根据得到的弯曲应变计算出系杆拱桥上系梁的挠度。发明方法仅在原有的传感器布置方案上，增加几个传感器，制定系梁顶部的传感器布置方案。这大幅降低了设备和人员预算，节省了施工时间，具有创造更高经济效益的潜能。

主权项

一种基于长标距光纤光栅传感器的系杆拱桥挠度识别方法，其特征在于，步骤为：1)、传感器的布置：在系杆拱桥的系梁的底部延长度方向布置一个连续的长标距光纤传感器，在系杆拱桥的系梁的顶部沿长度方向不同位置的三个单元上分别布置一个长标距光纤传感器；2)、数据采集：采集布置在系梁的底部和顶部的长标距光纤传感器获取的应变数据；3)、数据处理：31)根据步骤二获取的每个单元顶部和底部的应变数据计算出每个单元处的轴向应变：ϵNk=ϵbk+ϵak2,k=1,2,3]]>式中：εNk是系梁第k个传感器所在截面的轴向应变，εbk是系梁第k个传感器所在截面的底部应变，εak是系梁第k个传感器所在截面的顶部应变；32)根据计算出的每个单元处的轴向应变εNk，采用抛物线拟合的方式得到整根系梁上每个单元截面i的轴向应变εNi，i＝1,2,…,n；33)根据拟合得到的整根系梁上的轴向应变计算整根系梁上的弯曲应变：εMi＝εbi‑εNi式中：εMi是第i截面的弯曲应变，εbi是第i截面底部实测应变，εNi是拟合出的第i截面的轴向应变；34)根据得到的弯曲应变计算出系杆拱桥上系梁的挠度：yi=Lm2Σj=1iq‾j(i-j)+q‾iLm2/8]]>其中,yi表示系梁第i截面处的挠度；是共轭梁上每个单元中点的弯矩，z是截面底部到中性轴的高度；Lm是各个单元的长度。