高速鐵路連續(xù)彎梁橋光纖光柵結構監(jiān)測技術研究.pdf

1、高速鐵路運營最重要的環(huán)節(jié)就是保證行駛列車的安全。連續(xù)彎梁橋受力復雜，其截面所受的應力比直梁橋大得多，并且受地質(zhì)條件、環(huán)境溫差和高速列車通過時產(chǎn)生的沖擊與震動等因素影響，使橋梁變形、偏移或使鋼軌的爬移趨勢更加惡劣，給行駛列車的安全帶來隱患。因此，有必要對高速鐵路連續(xù)彎梁橋結構和鋼軌狀態(tài)進行健康監(jiān)測，提前預警和防止災難的發(fā)生。
　　高速鋼軌作為動力電源的一個回路，具有電磁干擾，在監(jiān)測的高速鐵路現(xiàn)場還存在列車沖擊、潮濕、腐蝕等問題，傳統(tǒng)

2、的電信號不能滿足高速鐵路監(jiān)測的要求。對比電信號傳感器，光纖布喇格光柵傳感器在鐵路環(huán)境惡劣的監(jiān)測現(xiàn)場仍能正常工作，它是波長絕對量測量，沒有零點漂移，能夠對工程結構進行長期監(jiān)測，而且能夠用一根光纖測量多個點實現(xiàn)分布式測量。因此，本文選擇利用光纖光柵制作傳感器實現(xiàn)對高速鐵路連續(xù)彎梁橋的監(jiān)測。
　　監(jiān)測系統(tǒng)使用的FBG傳感器有應變、溫度以及位移傳感器，本文詳細地介紹了這三種傳感器的設計、制作和應用，以及對監(jiān)測結果的分析和驗證。本文所做工作

3、如下。
　　1、根據(jù)光纖光柵傳感原理探討了布喇格光柵傳感特性并通過實驗進行了驗證，論證了光纖光柵應用在連續(xù)彎梁橋監(jiān)測系統(tǒng)中的可行性。
　　2、根據(jù)彎梁橋上鋼軌受力的特點，介紹了鋼軌的軸向、橫向和垂直方向的三維應變監(jiān)測方法。分別進行了直接粘貼布喇格裸光柵檢測應變與光纖光柵應變片檢測應變的區(qū)別，光柵完全粘貼與光柵兩端粘貼在位移懸臂梁上以及不同厚度的懸臂梁片的對比實驗，介紹了符合現(xiàn)場實際情況的傳感器設計方法，并給出了解決應變片對溫