光纤光栅传感技术在桥梁结构健康监测中的应用
光纤光栅传感器及其在结构健康监测中的应用
光 纤 光 栅 传 感 器 及 其 在 结 构 健 康 监 测 中 的 应 用
袁 雪 松
（ 广东金 融学院 计算机科学－ ９应用 系， 广东 广州 ５ ０ ２ ） １５ １
摘
要： 依据结构健康监测 的基本概念 ， 阐述 了光纤光栅 的构造和传感原理 ， 列举 了采用光 纤光栅封 装传感器 的三
极 端 情 况 下 引 发 灾 难 性 的 突 发 事 故 。 因 此 ， 了保 障 结 构 的 安 全 性 、 整 性 、 用 性 与 耐 久 性 ， 建 成 使 用 为 完 适 已 的 许 多 重 大 工 程 结 构 和 设 施 急 需 采 用 有 效 的 手 段 监 测 和 评 定 其 安 全 状 况 、 复 和 控 制 损 伤 ； 新 建 的结 构 修 对
ｌ引 言
现代 大型 工程结 构 ， 如桥 梁 、 跨空 间结 构 、 层 建筑 、 利工 程 、 下 工程 等 ， 们 的使 用期 长达 几 例 大 高 水 地 它
十年 、 至上百 年 ， 境侵 蚀 、 料 老 化和 荷载 的长 期效 应 、 劳 效应 与 突变效 应 等灾 害 因素 的耦合 作 用将 甚 环 材 疲 不 可 避 免 地 导 致 结 构 和 系 统 的 损 伤 积 累 和 抗 力 衰 减 ， 而 抵 抗 自然 灾 害 、 至 正 常 环 境 作 用 的 能 力 下 降 ， 从 甚
维普资讯
第２ ７卷
第 ２期
大 庆 师 范 学 院 学 报
Ｊ ＲＮＡＬ ＯＦ ＤＡＯ Ｎ ＮＯＲＭＡＬ ＵＮＩ ＲＳＴ ＯＵ Ｉ Ｇ ＶＥ Ｉ Ｙ
Ｖ０ ． ７ Ｎｏ． １２ ２
２０ Ｏｒ ７年 ４月
Ａｏ ｉ． ０ ７ ｒ ２ ０ 健康 监测 是利 用 现场 的无损 传 感 与结 构 系统 特 性 分 析 （ 括结 构 反 应 ）探 测 结 构 的变 化 ， 示 包 ， 揭 结 构 损 伤 与 结 构 性 能 劣 化 。 对 结 构 的 应 变 、 速 度 、 度 、 移 、 转 等 参 数 的 监 测 是 结 构 健 康 监 测 的基 本 加 速 位 旋 方 法 。理 想 的 健 康 监 测 系 统 应 能 在 结 构 损 伤 出 现 教 早 时 期 发 现 损 伤 ， 传 感 器 允 许 的 情 况 下 结 合 损 伤 识 在
基于光纤传感器的桥梁结构健康监测研究
基于光纤传感器的桥梁结构健康监测研究桥梁作为现代交通运输的基础设施之一，其安全和稳定性对于社会经济的发展具有重要意义。
然而，长期以来，由于桥梁受到环境和使用的影响，其结构健康状况容易产生变化，长期使用容易造成疲劳、老化和损伤等问题，从而对桥梁的安全和使用寿命产生潜在威胁。
为了及时发现和解决这些问题，研究人员开始着手开发各种桥梁结构健康监测技术。
光纤传感技术作为近年来发展迅猛的一种技术手段，被广泛应用于桥梁结构健康监测领域。
光纤传感器具有体积小、重量轻、不易受外界干扰、高灵敏度、快速响应等优点，可用于实时监测桥梁结构的变形、振动、温度、湿度等参数，检测桥梁结构的健康状况。
光纤传感器在桥梁结构健康监测中主要分为两类：点式光纤传感器和连续式光纤传感器。
点式光纤传感器通过铺设在桥梁结构上的传感光纤，实现对单个点进行监测。
这种传感器具有响应速度快、测量精度高等特点，适用于测量桥梁结构的振动和变形等参数。
研究人员可以通过点式光纤传感器获取到桥梁在使用过程中的某一时刻的结构变化情况，从而及时发现和解决存在的问题。
连续式光纤传感器则通过在整个桥梁结构中布置光纤，实现对整个结构进行连续监测。
这种传感器可用于测量桥梁结构的应力、温度、湿度等参数，能够提供整体结构的健康状态信息。
连续式光纤传感器的安装简单，可以实现对桥梁结构的实时监测，并根据监测数据进行预测分析。
在基于光纤传感器的桥梁结构健康监测研究中，数据采集和分析是关键环节。
通过光纤传感器采集到的大量数据需要经过处理和分析，才能得出结构的健康状况以及潜在问题。
研究人员借助于物联网、大数据和人工智能等技术手段，对采集到的数据进行整理、分析和建模，提供可靠的健康评估和预测。
除了数据采集和分析外，桥梁结构健康监测研究还涉及到传感器的布设和光纤传感器的性能提升等问题。
研究人员需要合理布置传感器，确保监测数据的全面性和准确性。
同时，光纤传感器的性能也需要不断提升，以满足对桥梁结构健康监测的高要求。
光纤传感技术在桥梁监测中的应用初探
测温度补偿和滑移， 这其中还有 ２个光纤传感器以预应变状态被粘贴， 预应变 值大 约是 ２ ０ ， ５０ 是受力 光纤 传感 器可 能产 生应变 的 ３ 以上 。该光 纤测 倍 量系 统至 １ ９ ９ ８年运 作 的 ２年期 间 当中工 作状态 一 直令人 满 意。从 有关 数据
资料可 知施 工过程 中荷 载 曾剧 烈变 化， 索安装 以后 以一个２ ０Ｎ 始荷载 为 拉 ０ ｋ初 应变 测量 的零水 平， 索本 身有 ２ ｏ ￣ 应变 。安装 在 Ｓｏ ｋ ８ｐ ｔ ｒ 桥上 的光 纤传感 器收集 到 的各类 数据 已成为 对试验 室样 本和延 性模 型试验 很有价 值 的参考条
件 。
２ ２ 其他 实例
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当 ｎ＞ 光线 由纤 芯射 向包 层时 发生 全反射 的 临界角 。由下式 决 ． ， ｎ 时，
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除上述之外， 英国北爱尔兰的Ｆ ｙｅ （ ｏ ｌ 桥 主跨２０ ， ４ｍ 总长 ５ ２ 的三跨变高 ５ｍ 度连 续 箱梁桥 ） 安装 了传 感器 ， 监测 桥梁 在 风荷 载 以及车 辆 荷载 下 的主跨 振 动 、挠 度 、应变 等 响应 ， 同时 监控 气象 资 料 、温 度 等等。 为最 早安 装 的较 成 为完 整 的桥梁 健 康 监测 系 统 之 一 。 瑞 士在混凝 土桥 （ｉｇｎ ａ ｒｄ ｅ建设过 程 中安装 了健康监 测系统 Ｓ ｇ ｅｔｈ ｌＢ ｉｇ） 采用 了 ５ ８个 光纤 变 形传 感器 、２个倾 角仪 、８个温 度传 感器 用 于监测 在 建
２光纤传感技术概述 光 纤传感 技术 是 １ ７ ９ ９年起 开始 发展 的一 门新兴 技术 。它 以光纤 为传递
光纤传感技术在土木工程结构健康监测中的应用
光纤传感技术在土木工程结构健康监测中的应用随着科技的不断发展，光纤传感技术作为一种新兴的传感技术，逐渐应用于土木工程结构的健康监测中。
光纤传感技术是利用光纤作为传感元件，通过对光的传输和变化进行测量和分析，实现对土木工程结构健康状况的监测和预警。
本文将介绍光纤传感技术在土木工程结构健康监测中的应用，并重点探讨其优势和挑战。
光纤传感技术是一种非侵入性的监测技术，在土木工程结构健康监测中具有广泛的应用价值。
首先，光纤传感技术可以实时监测结构的变形、振动和温度等物理参数，为土木工程的设计、建设和后续维护提供重要的数据支持。
其次，光纤传感技术具有高灵敏度、高精度的特点，能够对微小变化进行准确测量，提前发现结构的隐患和病害，为及时采取措施提供依据。
此外，光纤传感技术的数据采集和处理都可以实现自动化，大大提高了监测效率和准确性。
在土木工程结构健康监测中，光纤传感技术主要应用于以下几个方面。
首先，光纤传感技术可以用于地基和桩基的监测。
地基和桩基是土木工程结构的基础，其稳定性对整个结构的安全性和可靠性至关重要。
光纤传感技术可以实时监测地基和桩基的变形和沉降情况，及时发现地基和桩基的异常变化，防止地基沉降引起的地震、塌陷等灾害。
其次，光纤传感技术可应用于混凝土结构的监测。
混凝土结构是土木工程最常见的结构形式，其在使用过程中会受到荷载、温度和湿度等环境因素的影响，导致结构变形和损坏。
光纤传感技术可以实时监测混凝土结构的应变和变形情况，提供结构的健康状态信息，帮助工程师预测结构的寿命和维护周期。
此外，光纤传感技术还可以应用于桥梁和隧道等特殊工程的监测。
桥梁和隧道作为土木工程的重要组成部分，其结构的健康状况对交通安全和公众生活至关重要。
光纤传感技术可以实时监测桥梁和隧道的变形、振动和温度等数据，及时发现结构的变化和病害，为工程师采取修复措施提供依据，保障交通运行的安全性和可靠性。
然而，光纤传感技术在土木工程结构健康监测中也面临一些挑战。
光纤传感在桥梁结构监测中的应用
光纤传感在桥梁结构监测中的应用桥梁是现代交通枢纽的重要组成部分，它们承载着车辆和行人，而且需要保持足够的安全性。
建造和维护这些桥梁需要大量的资金和工作，因此及时进行监测和维护至关重要。
在桥梁结构监测中，传感技术发挥着关键作用，而光纤传感技术是一种不断发展的新兴技术，它具有高精度、高灵敏度等特点，被广泛用于桥梁结构的实时监测和安全评估中。
一. 光纤传感技术简介光纤传感技术是一种利用光学原理进行监测的技术，它通过光纤中的光学元件将测试信号转换成光信号，然后利用光纤的散射以及干涉原理来测量光信号相位变化，从而实现对物理量的监测。
光纤传感技术有着很多优点，如高稳定性、高精度、反应速度快、易于安装等等，这些特点使得它在工业检测、石油勘探、地质灾害预警等领域得到了广泛应用。
二. 光纤传感在桥梁结构中的应用1. 桥梁变形监测光纤传感技术能够实现毫米级别的位移和变形监测，对于桥梁的变形监测起着非常重要的作用。
通过在桥梁表面或内部埋设光纤传感器，可以实时监测桥梁的竖向、横向和纵向位移变化，从而发现桥梁是否存在变形和变形的位置和程度。
2. 桥梁温度监测桥梁的温度变化会导致桥梁的形变和应力变化，因此温度监测同样是桥梁结构监测中的重要一环。
光纤传感技术可以实现高精度的温度和热应力监测，通过细长式的光纤传感器可以实现对桥梁的温度变化的实时监测。
3. 桥梁结构安全评估桥梁的安全评估对于桥梁的长期使用和维护具有重要的意义。
利用光纤传感技术可以实现对桥梁结构的局部应力、应变和振动等特性的实时监测，从而能够对桥梁的性能和导致物理损坏行为的机理进行研究和评估，对桥梁的长期使用和维护起着非常重要的作用。
三. 光纤传感技术的优点1. 高精度和可重复性光纤传感技术可以实现毫米级别的位移和变形监测，具有非常高的精度和可重复性，可以对桥梁的变化进行精确和实时的监测。
2. 可以进行长距离监测光纤传感技术可以实现多公里范围内的监测，可以进行长距离、高精度的监测，可以覆盖大面积的桥梁结构。
结构健康监测系统及其光纤传感技术的应用
结 构 健 康 监测 系统 及 其 光纤 传 感 技 术 的应 用
闫志 刚 杜 立峰
０ ０４ ） ５０１ （ 家庄铁路职业技术 学院 河北石 家庄 石
摘要 ：光纤传 感技术 ，是近几年才发展成熟的一项尖端技术，由于其有着 普通 电学传 感技所
不具备的许多优势，应用范围在逐渐扩大。着重介绍光纤传 感技术在结构健康 监测系统 中的应用。 关键字：光纤传感 结构健康监测 光纤光栅
及其 相 应 的 高性能 新 型智 能传 感器 的 出现 ，如光 纤 、压 电材 料 、形状 记 忆合 金 、碳 纤 维 、 电阻应 变 丝 、疲 劳 寿命丝 ，为土 木工 程 结构 的健 康监 测提 供 了崭新 的途径 。这 些 不 同类 型 的传 感 器 与其 测 试
技 术 ，在 一 定程 度 上存 在技 术 的互 补性 ，适 应 于不 同 的监测 领域 ：（ ） 电阻应变 丝 是土 木 工程 结 构 １ 短 期检测 的理想 的材 料 ，其 技术 成熟 、外部 设备 要求 较少 ，但 存在 性 能不 稳 、易 受干 扰等 问题 ；（ ） ２
相 融合 的智 能发 展阶 段 。
结构 健康 监 测 系统一 般包 括传 感器 系统 、数据采 集 和分 析系 统 、监 控 中心 以及 实现 诊 断 功能 的
收 稿 日期 ：２ ０ — ６ ２ ０７０—８ 作者简介 ：闫志刚 （ ９ ０ ） １８ 一 ，男，汉，河北石家庄人 ，学 士，研究方 向地下工程 。
为 了保障结构 的安全性、适用性与耐久性，世界各 国特别是发达国家都在积极探 索可用于重大工
程 结 构 的行 之 有 效 的 结构 健 康监 测 方 法与 系 统 。结构 健 康监 测 已经 成 为世 界 范 围 内土 木 工 程 领域
基于光纤传感技术的智能桥梁健康监测系统
基于光纤传感技术的智能桥梁健康监测系统近年来，桥梁建设已成为城市建设的重要组成部分，在我国尤为突出。
而随着桥梁年限的不断增长，桥梁养护问题也愈发凸显，尤其是健康状态的监测和预警。
在传统的桥梁监测体系中，多采用人工巡检的方式，存在时间周期长、难以覆盖全局等问题。
因此，基于光纤传感技术的智能桥梁健康监测系统应运而生。
一、光纤传感技术的优势光纤传感技术是近年来发展起来的一种光学技术，其主要原理是利用微弱的光信号来检测变化，因此具有灵敏度高、精度高、抗干扰能力强等优势。
与十年前的传感技术相比，光纤传感技术更为优秀，光纤传感技术成为了智能化桥梁健康监测的最佳选择。
二、光纤传感技术在桥梁监测中的应用采用光纤传感技术，对于桥梁的监测可以起到优异的效果。
光纤传感技术通过在桥梁上铺设光纤传感器，实现温度、应变、振动等物理量的实时测量，将测量到的数据传输到数据采集装置中。
这种方式不仅可以快速反馈桥梁健康状态，还可以根据数据分析进行预警和预测，从而有效维护桥梁的健康状态。
三、智能桥梁健康监测系统的构成智能桥梁健康监测系统有三个核心组成部分。
第一个是数据采集装置，用于采集光纤传感器测量到的数据；第二个是数据传输装置，将采集到的数据传输到云端处理；第三个是数据分析与处理软件，对数据进行处理分析，实现健康状态的预测、预警和维护。
四、智能桥梁健康监测系统的优势与传统的桥梁健康监测方式相比，基于光纤传感技术的智能桥梁健康监测系统具有更为优异的优势。
首先，它可以实现对桥梁的全面监测，避免漏检和遗漏问题，确保桥梁的安全性；其次，它具有智能化的预警功能，可以准确判断桥梁的健康状态，及时发出预警信号，保障了桥梁的使用安全性；最后，它可以实现数据的远程传输和集中处理，大大提高了监测和维护的效率。
五、未来展望光纤传感技术的应用在智能桥梁健康监测系统中是十分广泛的。
大量数据的处理和分析需要引入机器学习，将传感器的数据从大量数据中自动分离出来，提高分析工作的准确性和效率。
光纤光栅传感技术在结构健康监测中的应用
光纤光栅传感技术在结构健康监测中的应用光纤光栅传感技术是一种基于光波传输原理的高精度、高灵敏度的传感技术，近年来在结构健康监测领域得到了广泛的应用。
光纤光栅传感技术具有无干扰、遥程监测、高灵敏度等优点，在结构健康监测中可用于实时监测结构的应力、应变、温度等参数，为结构安全评估和维护提供了可靠的技术手段。
光纤光栅传感技术是基于光纤的特性进行测量的一种方法。
光纤是一种特殊的传输介质，能够将光信号进行遥程传输，并且在传输过程中受到外界环境的影响分外小。
通过在光纤上制备光栅结构，可以使得光信号在光栅中形成干涉，从而可以测量光波在光栅上的传播特性。
光栅与外界环境的变化会引起光信号的干涉变化，通过分析干涉光信号的变化就可以得到所监测参数的信息。
在结构健康监测中，光纤光栅传感技术主要用于测量结构的应力和应变。
应力和应变是结构受力状况的重要参数，通过监测结构的应力和应变变化可以准时发现结构是否存在毁伤或者疲惫。
传统的应力应变测量方法往往需要安装大量的传感器，而且传感器的可靠性和精度也存在一定的问题。
而光纤光栅传感技术可以通过在结构上安置少许的光纤传感器，实现对结构应力应变的全区域监测，并且精度高、可靠性强。
分外广泛。
例如，在桥梁结构监测中，可以通过在桥梁的关键部位安置光纤光栅传感器，实时监测桥梁的应力和应变变化，从而发现桥梁存在的问题并准时实行修复措施。
在地下管道监测中，可以利用光纤光栅传感器对管道的应力和应变进行监测，准时发现管道的位移和变形状况。
在建筑结构监测中，通过在建筑物的柱子、梁、墙体等部位安置光纤光栅传感器，可以实时监测建筑物的应力和应变，提前警示潜在的结构问题。
在结构健康监测中，温度也是一个重要的参数。
温度变化会影响结构的物理性能，因此对温度的监测也是结构健康监测的一个重要任务。
光纤光栅传感技术可以通过测量光纤上的温度变化来监测结构的温度变化。
同时，光纤光栅传感技术还可以实时测量温度的空间分布，提供了一种全局监测结构温度变化的手段。
基于光纤传感技术的桥梁结构健康监测
基于光纤传感技术的桥梁结构健康监测桥梁作为交通基础设施的重要组成部分，其结构的安全性和稳定性对于保障交通运输的畅通和人民生命财产的安全至关重要。
随着桥梁使用年限的增加、交通流量的增长以及环境因素的影响，桥梁结构可能会出现各种损伤和病害。
因此，对桥梁结构进行实时、准确的健康监测成为了桥梁工程领域的重要研究课题。
光纤传感技术作为一种新型的监测技术，具有精度高、抗干扰能力强、分布式测量等优点，为桥梁结构健康监测提供了一种有效的手段。
光纤传感技术的基本原理是利用光纤中的光信号来感知外界物理量的变化。
当外界物理量（如应变、温度、位移等）作用于光纤时，会导致光纤中的光波长、光强度、光相位等参数发生变化。
通过对这些光信号参数的测量和分析，可以获取外界物理量的信息。
在桥梁结构健康监测中，常用的光纤传感技术包括光纤布拉格光栅（FBG）传感技术、分布式光纤传感技术（如布里渊光时域分析（BOTDA）和拉曼光时域反射（ROTDR））等。
光纤布拉格光栅（FBG）传感技术是一种点式传感技术，通过在光纤上写入特定波长的光栅来实现对应变和温度的测量。
FBG 传感器具有精度高、响应快、易于复用等优点，可以实现对桥梁结构关键部位的局部监测，如桥墩、桥台、箱梁等。
分布式光纤传感技术则可以实现对桥梁结构的分布式测量，能够获取沿光纤路径上的连续应变和温度信息。
BOTDA 技术基于自发布里渊散射原理，通过测量布里渊频移来获取应变和温度信息，具有测量精度高、测量范围大等优点。
ROTDR 技术基于拉曼散射原理，通过测量拉曼散射光的强度来获取温度信息，适用于对桥梁结构的温度分布进行监测。
光纤传感技术在桥梁结构健康监测中的应用主要包括以下几个方面：结构应变监测：桥梁在使用过程中会受到车辆荷载、风荷载、地震荷载等作用，导致结构产生应变。
通过在桥梁结构中布设光纤传感器，可以实时监测结构的应变分布和变化情况，及时发现结构的异常变形。
结构温度监测：温度变化会对桥梁结构的性能产生影响，如导致混凝土的收缩和膨胀、钢结构的热胀冷缩等。
光纤光栅传感器在桥梁监测中的应用
光纤光栅传感器在桥梁监测中的应用摘要：文章阐述了光纤光栅传感器的工作原理和用于桥梁监测的特点，重点给出了光纤光栅传感器在桥梁缺陷检测和结构健康监测中的应用。
关键词：光纤光栅传感器桥梁监测缺陷检测1.引言在桥梁的在线监测中，以往主要采用常规的电类传感测量技术如电阻应变片、振弦式传感器等。
但电阻应变片发生的零点漂移会使其长期测试的结果严重失真；振弦式传感器的灵敏度和稳定性虽然较好，但因为钢弦丝长期处于张紧状态，蠕变因素影响较大。
由于常规的电类传感检测手段易受电磁干扰、布线复杂、时效性低等问题，并且所测量的瞬时结果不能准确连续预报桥梁工作状态等缺点，因而均难以实现对桥梁结构安全状态的长期监测。
自1993年加拿大多伦多大学的研究者率先在卡尔加里的贝丁顿特雷尔桥上布置光纤传感器进行桥梁监测至今，光纤光栅传感技术已广泛应用于桥梁等重大土木工程的监测中。
目前国内也已开始在桥梁监测中应用光纤光栅传感技术，如南京长江第三大桥、巴东长江大桥等。
2.光纤光栅传感器的工作原理Bragg传感技术是通过对在光纤内部写入的光栅反射或透射布拉格波长光谱的检测，来实现被测结构的应变和温度量值的绝对测量。
而Bragg光栅的反射或透射波长光谱主要取决于光栅周期Λ和纤芯的有效折射率neff，任何使这两个参量发生改变的物理过程都将引起光栅布拉格波长的漂移。
光纤光栅中心波长为：λB=2neffΛ（式中neff为光纤光栅的有效折射率；Λ为光纤光栅间隔或周期）。
当宽光谱光源照射光纤时，由于光栅的作用，在Bragg波长处的一个窄带光谱部分将被反射回来。
反射信号的带宽与光栅长度有关，典型的光栅反射带宽是0.05~0.3nm。
Bragg光栅应变传感器是以光的波长为最小计量单位的，而目前对Bragg光栅波长移动的探测达到了pm量级的高分辨率。
因而其具有测量灵敏度高的特点，而且只需要探测到光纤中光栅波长分布图中波峰的准确位置，与光强无关，对光强的波动不敏感，比一般的光纤传感器具有更高的抗干扰能力。
浅谈桥梁健康监测技术在桥梁检测中的应用
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浅谈桥梁健康监测技术在桥梁检测中的应用周超(驻马店市交通工程质量监督站，河南驻马店463000)41。
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，睛要】桥梁在建造和使用过程中，由于受到环境、有害物质的侵蚀，车辆、风、地震、疲劳、人为因素等外来作用，以及材料自身性能4的不断退化，导致结构各部分在远没有达到设计年限前就产生不同程度的损伤和劣化。
这些损伤如果不能反时得到捡测和维修，则会影响一行车安全和缩短桥梁使用寿命。
本文首先阐述了桥梁健康蓝测的概念，X．Cr绍了传统的桥梁检测方法，同时叉介绍了一种新的桥梁健康瞌，测技术—一光纤光栅板术，并对比了它们的优钝最，这样就为桥粱工程的发展开辟了新的空间。
j饫键词桥粱；健康监测；光纤光栅教术，。
r一F¨1，／|r{r{r r{一：。
／t／随着桥梁在交通运输中占据日益重要的地位，桥梁设计理论和施工技术的不断进步使得桥梁跨度不断有新的突破，结构形式也日趋复杂。
鉴于桥梁的特殊性与复杂性，设置先进、可靠的综合健康状态实时监测系统，对出现的安全隐患能够悔塞反应，通过提供所需要的早期危险报警和损伤评估来保证桥梁的安全，增强桥梁的生存能力，从而达到从探测、报警、联动控制直娶肖除安全隐患的全方位—体化具有重要意义。
1桥梁健康监测的概念桥梁健康监测的基本内涵是根据结构的主要性能指标(如可靠性、耐久性等)，结合无损检测(N O T)和结构特性分析(包括结构响应)，从营运状态的结构中获取并处理数据，目的是为了诊断结构中是否有损伤发生，判断损伤的位置，估计损伤的程度以及损伤对结构将要造成的后果。
通过对桥梁结{勾状态的监测与评估，为桥梁在特殊气候、交通条件下或桥梁运营状况严重异常时触发预警信号，为桥梁维护、维修与管理决策提供依据和指导。
桥梁健康监测根据桥梁结构安全性、适用性和耐久性评估的需要和桥梁管理、决策部门的信息需求，并结合目前国内的实际经济条件及桥梁现场监测条件，确定桥梁结构监测系统中实施的监测项目，以实用性、可靠性为基础，在一定程度上兼顾其先进性，并考虑到费用一效益(cost～benef i t)的关系，确定各监测项目。
光纤传感器监测桥梁结构变形的研究
光纤传感器监测桥梁结构变形的研究随着现代城市化进程的加速，桥梁的建设和维护变得尤为重要。
桥梁作为城市道路交通的重要枢纽，承担着重要的交通功能，随着时间的推移和外界环境的变化，桥梁结构可能会发生变形。
为了保障桥梁的正常运行和安全使用，精确监测桥梁结构的变形变得至关重要。
光纤传感器作为一种先进的检测技术，近年来被广泛应用于结构变形监测。
其基本原理是通过利用光纤的光学特性，实现对检测目标进行精确测量。
光纤传感器具有高精度、高灵敏度、易于安装和无电磁干扰等优点，因此在桥梁结构变形监测领域具有广阔的应用前景。
一、光纤传感器监测桥梁结构变形的原理光纤传感器监测桥梁结构变形的原理基于光纤的光学特性。
常见的光纤传感器包括光纤光栅传感器、微弯传感器和布拉格光纤传感器等。
这些传感器以一定的方式嵌入到桥梁结构中，当桥梁受到外力作用或环境变化时，传感器会产生相应的光学信号变化。
光纤光栅传感器是一种基于光纤光栅原理的传感器，其原理是通过在光纤中定期形成折射率的一维调制周期结构，当桥梁结构发生形变时，光纤内的折射率通过桥梁结构的变形而改变，从而导致光纤光栅谱的位移。
通过对光栅谱的分析，可以计算出桥梁结构的形变情况。
微弯传感器通过在光纤表面施加微小的曲率，在光纤中产生微小的光路长度的变化。
当桥梁结构发生变形时，光纤会受到外力作用而产生曲率变化，进而导致光路长度的变化。
通过测量光纤的光强信号变化，可以确定桥梁结构的形变情况。
布拉格光纤传感器利用了在光纤中腐蚀孔洞形成的布拉格光栅的光学频率选择性反射特性。
当光纤受到外力作用或受到温度变化时，布拉格光栅的形变会导致反射光波长的变化。
通过测量反射光波长的变化，可以得到桥梁结构的形变情况。
二、光纤传感器监测桥梁结构变形的优势与传统的监测方法相比，光纤传感器具有以下几个显著的优势：1. 高精度：光纤传感器可以实现毫米级的精度，能够准确监测微小变形。
2. 高灵敏度：光纤传感器对微小的形变具有高灵敏度，能够捕捉到桥梁结构的微弱变化。
《2024年光纤光栅传感技术在结构健康监测中的应用》范文
《光纤光栅传感技术在结构健康监测中的应用》篇一一、引言在结构健康监测领域，随着科学技术的进步和现代信息技术的崛起，光纤光栅传感技术已成为重要的研究焦点。
作为一种高性能、非接触式的新型传感器技术，光纤光栅传感技术以其高灵敏度、抗干扰能力强、测量精度高等特点，在结构健康监测中发挥着越来越重要的作用。
本文将详细探讨光纤光栅传感技术在结构健康监测中的应用。
二、光纤光栅传感技术概述光纤光栅（Fiber Bragg Grating，FBG）是一种基于光纤技术的传感器件，通过在光纤内制造出周期性的折射率变化来形成光栅结构。
这种结构使得光纤光栅能够在特定的波长下反射光，从而实现测量、传感等功能。
其核心原理是利用光栅对不同波长的光产生不同的反射特性，通过测量反射光的波长变化来获取相应的物理信息。
三、光纤光栅传感技术在结构健康监测的应用1. 桥梁结构监测在桥梁结构健康监测中，光纤光栅传感技术可以用于监测桥梁的应力、应变、温度等参数。
通过在桥梁的关键部位安装光纤光栅传感器，可以实时监测桥梁的受力状态和变形情况，及时发现潜在的安全隐患。
此外，光纤光栅传感器还可以用于监测桥梁的振动和风致响应等动态特性，为桥梁的安全运营提供有力保障。
2. 建筑结构监测在建筑结构健康监测中，光纤光栅传感技术同样发挥着重要作用。
通过在建筑物的关键部位安装光纤光栅传感器，可以实时监测建筑物的应力、应变、位移等参数，及时发现建筑结构的损伤和变形情况。
此外，光纤光栅传感器还可以用于监测建筑物的温度变化和裂缝扩展等动态特性，为建筑物的安全运营提供有力支持。
3. 隧道及地下工程监测在隧道及地下工程中，由于环境复杂且难以直接观察其内部状态，因此需要采用先进的监测技术来确保工程安全。
光纤光栅传感技术可以用于监测隧道及地下工程的应力、变形、渗水等参数，实时掌握工程结构的健康状态，及时发现潜在的安全隐患并采取相应的措施。
四、光纤光栅传感技术的优势首先，光纤光栅传感技术具有高灵敏度和高精度，能够准确测量微小的物理量变化；其次，其抗干扰能力强，能够在复杂的环境中稳定工作；此外，光纤光栅传感技术还具有非接触式测量的特点，不会对被测物体产生额外的应力或损伤；最后，其分布式传感能力使得可以同时测量多个点的物理量变化。
光纤光栅传感系统
大连金广建设集团有限公司 大连理工大学
深圳市简测科技有限公司 2014 年 5 月
1、前言 传感器是结构健康监测的基础，传统的电类传感器受电磁干扰大、 远距离传输信号衰减大、受环境因素的影响大等特性大大限制了在工 程长期监测中的应用，阻碍了混凝土结构健康监测行业的发展，特别 是混凝土内部传感器植入环境、电磁干扰环境、水下潮湿环境、腐蚀 性环境、易燃易爆环境、电力缺乏的环境等。近年来，光纤光栅传感 技术不断应用和发展，对混凝土结构健康监测行业起到了推波助澜的 作用。光纤光栅传感器的优点可以概括为以下几点：抗电磁干扰；电 绝缘性能好；耐腐蚀；体积小、重量轻、几何形状可塑；传输损耗小； 传输容量大；测量范围广；造价相对低廉。实验证实，光纤光栅存活 寿命大于 25 年，反复性能良好，恶劣环境下性能稳定。光纤光栅传 感技术凭借自身优势弥补了传统电类传感器的先天不足并逐渐取代 传统电类传感器，工程建设中的应用越来越广泛，取得了良好的经济 效益和社会效益。 目前关于光栅光纤传感系统的结构健康监测理论研究正趋于完 备，光纤光栅传感器的类也呈多样性发展，数据采集手段和数据处理 方法也逐步发展完备，但光纤光栅传感系统在混凝土结构健康监测中 的施工过程却常常被忽略，同时缺少相应标准来约束和指导光纤光栅 传感技术在混凝土结构健康监测系统中的施工，导致监测方案收不到 预期的效果。该工法经过大连理工大学实验理论系统研究，由大连金 广建设集团有限公司在工程实际应用中总结完善。光纤光栅传感系统 在混凝土结构健康监测应用领域中，我公司与大连理工大学合作多年， 通过结构健康监测施工实践，不断探索，积累了丰富的施工经验。通 过对以往工程实践进行总结探索，形成了光纤光栅传感器在混凝土结 构健康监测中应用工法，以指导光纤光栅传感器在混凝土结构健康监
光纤光栅传感技术在结构健康监测中的应用
光纤光栅传感技术在结构健康监测中的应用随着科技的不断进步和发展，结构健康监测成为了各行各业关注的焦点。
而在结构健康监测领域，光纤光栅传感技术逐渐成为一种重要的工具。
光纤光栅传感技术基于光学原理，具有高精度、长距离、实时性和免受干扰等独特优势，被广泛应用于桥梁、建筑物、飞机、轨道交通等领域的结构健康监测中。
光纤光栅传感技术可以实时、连续地监测结构物的形变、温度、应变等参数。
光纤光栅传感器的工作原理是通过利用光纤光栅中的布拉格光栅的光纤衍射特性来实现的。
当光线通过光纤光栅时，由于光栅结构的周期性变化，会发生光的多普勒频移现象。
通过测量这种现象，可以精确地测量光纤上的应变、温度等参数。
在结构健康监测中，光纤光栅传感技术有诸多优势。
首先，由于光纤光栅传感技术具有高精度和长距离的特点，可以实现对结构物的全面监测。
无论是大型桥梁还是高层建筑，光纤光栅传感技术可以覆盖全程，实现对整个结构的实时监测。
其次，光纤光栅传感器具有高灵敏度和快速响应的特点，可以对微小的结构变形或者温度变化进行实时监测和预警。
这对于及时发现和修复结构问题具有重要意义。
最后，光纤光栅传感技术能够免受电磁干扰，并且不需要外界电源，能够在恶劣环境下工作，确保数据的准确性和稳定性。
在桥梁领域，光纤光栅传感技术被广泛应用于桥梁的监测和评估中。
通过将光纤光栅传感器安装在桥梁的关键部位，可以实时监测桥梁的应变、温度和振动等参数，及时发现潜在的结构问题。
借助光纤光栅传感技术，可以远程监测桥梁的结构健康状态，并对结构进行预测性维护，延长桥梁的使用寿命。
在建筑物领域，光纤光栅传感技术也得到了广泛应用。
光纤光栅传感器可以安装在建筑物的支撑结构、墙壁和屋顶等部位，实时监测建筑物的形变、温度和振动等参数。
通过对这些参数的监测和分析，可以及早发现建筑物的变形、裂缝等问题，及时进行维修和加固，确保建筑物的安全性和稳定性。
对于飞机和轨道交通等运输工具来说，光纤光栅传感技术的应用尤为重要。
光纤传感技术在结构健康监测系统的应用
随着我 国 的经 济发 展 ， 大型 土木 工程 结 构 的兴建 日益增 多 ， 如超 大 跨 空 间结构 的体育 馆 、 江越 海 的超 跨
化 ， 示结 构损 伤与 结构 性能 劣化 ．（ ） 揭 ２ 欧进 萍 （０ ２ ： ２ ０ ） 结构智 能 监测 集智 能 传感 元件 、 据有 线 或无线 采 集 数 和实 时处 理 、 结构 损伤 识别 、 康 诊断 与可 靠 性预 测 以及 远程 通讯 与 数据 管 理等 硬 软件 系统 于 一体 ， 工 程 健 是
输入 物理 量变换 为调制 的光 信号 ， 即光 纤 在外 界环 境 因素 （ 温度 、 力等 ） 如 压 改变 时 ， 其传 光特性 （ 相位 与光 如 强 等 ） 发生变 化 的现 象． 果能 测 出通过 光纤 的光 相位 、 强或 光波 长 的变 化 ， 会 如 光 就可 以知道被 测 物理量 的变
维普资讯
第 ２ 卷 第 ４期 ２
Ｖ ｏｌ ２ Ｎ ｏ． ４ ＿ ２
徐 州 工 程 学 院 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ Ｘｕ ｈ ｕ ｎ ｔ ｕｅ ｆ ｏ ｒ ａ ｏ ｚ ｏ Ｉ ｓｉ ｔ ｏ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ ｔ ｃ ｎ ｌｇ
理论 发 展与 综 合 的象 征 、 高新 技术 开发 与集 成 的标 志 ， 时也 是现 代 结 构 实验 技 术 的集 中体 现． ３ 吴 智 深 同 （） （ ０ ３ ： 用最 小劳 力连续 测 量 、 测和 评估 新建 或在 役结 构 ． ２０ ）采 检 结 构健 康 监测 技术 的发展 可 以分 为三 个 阶段 ： 一 阶段 以结 构监 测 领域专 家 的感 官和专 业 知 识与 经 验 第 为基础 ， 相关 的诊 断 信息 只能 作 简单 的 数据 处理 ； 二 阶段 以信 号处 理 和建 模 为基 础 ， 对 第 以传 感 器技 术 和 动 态 测试 技术 为手 段 ， 工程 中应 用较 广泛 ； 三 阶段是 近年 来 为了满 足大 型复 杂结 构 的健康诊 断 和健康 监 测 在 第 的更 高要求 ， 进入 了 以知识 处理 为核 心 ， 数据处 理 、 信号 处理 与 知识 处理相 融 合 的智 能 发展 阶段 ． 结构健 康监
基于光纤传感的结构健康监测技术
基于光纤传感的结构健康监测技术引言：如今，基于光纤传感的结构健康监测技术正在逐渐成为一个备受关注和研究的领域。
该技术利用光纤作为传感器，可以实时、准确地监测结构的变形、温度、压力等参数，以提前发现结构存在的问题，并采取相应的修复措施。
本文将介绍这一技术的原理、应用以及未来的发展方向。
一、光纤传感技术的原理光纤传感技术基于光纤的特性，利用光信号的变化来监测结构的变化。
它主要基于两种原理：光纤光栅和布里渊散射。
1. 光纤光栅光纤光栅是一种通过改变光纤的折射率来实现的传感器。
当光纤光栅受到外界因素的影响时，如拉力、压力或温度变化，光纤中传输的光信号会发生频率偏移。
通过测量这种频率偏移，可以获得结构的势能、形变或者温度等信息。
光纤光栅传感器具有高灵敏度、大量程和温度补偿能力强的优点，被广泛应用于桥梁、建筑物以及航空航天等领域的结构健康监测。
2. 布里渊散射布里渊散射是一种通过光纤传输中发生的声子与光子的相互作用来实现的传感技术。
当声子密度发生变化时，布里渊散射会改变光信号的频率和强度，从而得出结构的物理变化信息。
布里渊散射传感器具有高精度、免受电磁干扰的特点，常用于油井、管线和地铁等工程的监测。
二、基于光纤传感的结构健康监测应用基于光纤传感的结构健康监测技术在各个领域都有广泛的应用。
以下是其中一些代表性的应用案例。
1. 桥梁监测桥梁作为交通运输的重要基础设施，其安全性至关重要。
利用光纤传感技术可以实时监测桥梁的形变、挠度、温度等参数，以预测桥梁的结构健康状况，并提前采取维护措施，从而确保桥梁安全可靠的运行。
2. 建筑物监测建筑物的长期使用和环境影响可能导致结构的疲劳和损坏，进而影响建筑物的稳定性和安全性。
利用光纤传感技术可以实时监测建筑物的变形、振动、温度等参数，及时发现结构存在的问题，并进行针对性修复。
3. 航空航天监测航空航天领域对结构的要求极高，而且操作环境十分复杂。
基于光纤传感的结构监测系统能够在各种恶劣条件下实时监测飞机、火箭等载体的结构变化，提前发现潜在问题，确保飞行器的安全。
光纤传感技术在桥梁监测中的应用研究
关键 词 光 纤 传 感 桥 梁 监 测 分 布式 测 量
为 保 证 桥 梁 结 构 的 安 全 性 与 耐 久 性 ， 要 在 需
浦东 大桥上 布置光 纤 布喇格光 栅传感 器用来监 测
施 工及运 营阶段 对 桥梁 进 行 长期 稳 定 、 时 可靠 实 的在线监测 。长 期 以来 ， 们 对 桥梁 结 构 的安 全 人
总 第 ２ ３期 ４ ２ｌ Ｏ Ｏ年第 ６ 期
Ｔｒ ｎ ｐ ｒａｉｎＳ ｉｎ ｅ ＆ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ ａ ｓ ｏ ｔｔ ｃｅ ｃ ｏ ｃ ｎ ｌｇ
交
通
科
技
Ｓ ｉｌＮ ｏ ４ ｅｒａ ．２ ３ Ｎｏ． ６ Ｄｅ ． １ ｃ ２Ｏ ０
光 纤 传感 技 术 在桥 梁 监测 中 的应 用 研 究
有十几 年的历史 ， 目前 我 国也 正 在 积极 开 展这 方
护 过程 中控 制冷 却速率 提供 依据 。如在南 京长江 三桥 北岸连 续梁 施 工 中 ， 移 动模 架 上布 置 了光 在 纤监 测系统 ， 实现 了在 混凝 土浇筑 过程 中 ， 实时监 测模 架关键 部位 的应力 变化 情况 以及评估混 凝土
湿侵蚀使得 传感 器不 能 实 现 长期 放 置 ， 测 时需 检
临时安装大 量的 传感 器 ， 样 不 仅造 成 了极 大的 这
人力、 物力 和财力 的浪费 ， 而且 由于所 测结果 是瞬
状况 、 钢筋 的腐蚀程 度 等实 时在线监 测 ， 以用 于对
桥梁 的工作状 况做 出诊 断和评 估 。 １ １ 对 结构应 力 、 变 的监测 ． 应
浇 注过程 中的安 全 性 ， 在 出现 不 安 全苗 头 时利 并 用实 测应力 值指导 模架 控制 。利用该 光纤监 测系
光纤光栅传感技术在物理环境监测中的应用
光纤光栅传感技术在物理环境监测中的应用引言：随着科技的不断发展和人们对现代化生活要求的增加，物理环境监测成为保障人类生活和工作环境安全的重要手段之一。
而光纤光栅传感技术作为一种新兴的监测技术，不仅具有高灵敏度、实时性强等优点，还能够实现对物理环境的全方位、高精度和长距离监测。
本文旨在探讨光纤光栅传感技术在物理环境监测中的应用，并分析其在不同领域中的具体应用案例。
一、光纤光栅传感技术的基本原理与优势光纤光栅传感技术是利用光纤中的光栅结构，通过测量光栅中的衍射效应来实现对物理量的感测。
光纤光栅传感技术具有如下几个优势：1. 高精度：光栅中的衍射效应能够实现非常精确的物理量测量，可以达到亚微米级的测量精度。
2. 实时性强：光栅传感器能够实时检测信号变化，并将数据传输至远端处理器进行实时监测和分析，方便及时采取相应措施。
3. 高灵敏度：光纤光栅传感器对物理量的响应速度快，能够感知微小的变化，增强了对环境异常的检测和预警能力。
二、光纤光栅传感技术在物理环境监测的应用领域1. 结构安全监测光纤光栅传感技术可用于对建筑和桥梁等结构的安全监测。
通过布设光纤光栅传感器，可以实时监测结构的变形、应力等物理量，及时发现结构的异常情况，从而预防结构的损坏和事故的发生。
2. 温度监测光纤光栅传感器可以应用于高温环境的温度监测，如钢铁冶炼、火电厂等工业领域。
光栅传感器对高温环境下的温度变化非常敏感，能够实时监测温度变化，并提供准确的温度数据，保证生产过程的稳定和安全。
3. 环境监测光纤光栅传感技术在环境监测领域具有广泛应用。
利用光栅传感器可以对空气质量、水质、土壤状态等环境参数进行实时监测，准确了解周围环境的变化和污染情况，并为环境保护和健康发展提供科学依据。
4. 油气管道监测油气管道的安全问题一直备受关注，而光纤光栅传感技术在油气管道监测中发挥了重要作用。
通过将光纤光栅传感器布设在管道上，可以实时检测管道的温度、应变、压力等参数变化，提前发现管道的异常情况，减少事故的发生。
光纤传感技术在桥梁结构监测中的应用
光纤传感技术在桥梁结构监测中的应用桥梁作为连接城市交通的重要基础设施，其安全性和稳定性至关重要。
而桥梁结构的检测和监测则是保障桥梁安全的重要手段之一。
传统的桥梁监测方法往往存在局限性，例如传感器的数量和分布受限、监测精度不高、设备维护成本高等问题。
而光纤传感技术的出现，则是为桥梁监测提供了一种新的有效手段。
光纤传感技术的基本原理是利用光纤的特性实现对物理量的监测，例如温度、应变、压力等。
在桥梁监测中，光纤传感技术主要应用于桥梁结构的应变和温度监测。
应变监测是桥梁结构监测中的重要内容。
通过对桥梁结构应变的监测，可以及时发现桥梁结构的变形和变化，从而及时采取措施进行修缮，保障桥梁的安全。
而传统的应变监测方法往往需要大量的应变传感器进行布置，成本高、成效不佳。
而光纤传感技术则可以通过单条光纤实现对应变的高精度监测。
具体而言，光纤传感技术通过对光纤中的反射光信号进行监测，可以实现对光纤受力造成的光纤长度和折射率的微小变化的监测，从而实现对应变的监测。
相比传统的应变传感器，光纤传感技术的优势在于可以实现对大范围的应变变化进行监测，而且监测精度高、扰动小、不受外界干扰。
温度监测也是桥梁监测中的一项重要内容。
桥梁结构的温度变化会引起结构的膨胀和收缩，进而影响整个桥梁的稳定性。
而传统的温度监测方法往往需要大量的温度传感器进行布置，同样存在成本高和监测精度不高的问题。
而光纤传感技术则可以通过对光纤在不同温度下的光学特性进行监测，实现对温度的高精度监测。
具体而言，光纤传感技术通过对光纤传输的光信号进行监测，可以实现对光纤在不同温度下折射率的变化进行监测，从而实现对温度的监测。
相比传统的温度传感器，光纤传感技术在监测精度和扰动小方面更有优势。
综上所述，光纤传感技术在桥梁结构监测中具有广泛的应用前景。
通过对桥梁结构的应变和温度进行监测，可以及时发现桥梁结构的变形和变化，保障桥梁的安全和稳定性。
而随着技术的不断发展，在光纤传感技术的应用中也不断涌现出许多新的应用场景和技术方案，为桥梁结构的监测和保护提供了更加广泛和有效的手段。
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总390期
2016年第12期（4月 下）
桥梁与隧道工程
0 引言
桥梁工程日常运营中，为了加强工程质量控制，及时掌握桥梁工程运营的基本情况，有效处理存在的缺陷，采取相应的监测技术和方法是十分必要的。
同时，桥梁结构健康监测是了解和控制工程质量的重要方式，在监测过程中，只有掌握科学的技术措施，合理应用相应的监测技术，才能提高监测效果，实现对桥梁工程质量的有效控制。
然而在桥梁结构健康监测过程中，由于受到监测人员、监测设备等因素制约，桥梁结构健康监测工作仍然存在一些不足，影响监测效果和桥梁工程质量控制。
今后应该改变这种情况，采取相应措施，正确运用监测技术，全面提升监测质量，及时掌握桥梁工程运营基本情况，为有效处理质量缺陷、确保桥梁工程质量奠定基础。
文章探讨分析了光纤光栅传感技术在桥梁结构健康监测中的应用，并提出相应的应对对策，希望能为实际工作的有效开展提供启示与参考。
1 桥梁结构健康监测的影响因素
1.1 桥梁结构健康监测仪器设备
各类仪器是开展桥梁结构健康监测的必需品，其先进性与可靠性会影响整个结构监控监测结果的准确性。
因此，必须注重对仪器设备的保养，使其处于最佳工作状态，同时注重仪器设备的更新，引进最先进的设备，以提高监测结果准确性，实现对桥梁结构健康状况的有效掌握。
1.2 桥梁结构健康监测试件取样
试件取样对桥梁结构健康监测结果的准确性具有重要影响，相关监测标准和规范对取样方法、数量、频率都做了具体规定，实际工作中必须严格遵循这些规定，以提高监测结果的准确性。
1.3 桥梁结构健康监测人员
监测工作最终是由监测人员来完成，因而他们的素
质对监测结果产生直接影响。
所有监测人员应该具备资格证书，持证上岗，熟练掌握相关理论、监测技巧、数据处理等各项工作[1]。
从而确保监测结果的准确性，提高桥梁结构健康监测效果，并对存在的质量缺陷采取有效处理对策，有效保障桥梁工程施工效果。
2 桥梁结构健康监测的常见方法
2.1 核子密度仪法
该方法运用于桥梁结构健康监测工作中，主要仪器包括核子密度湿度仪，标定块，打孔设备等，通过利用放射性元素在介质中传播辐射时会产生衰减，从而得到结构干密度，将试验所得最大干密度输入仪器，从而得到工程质量状况。
该方法可以测定结构的压实度、含水量，得出干密度，从而判断工程质量是否满足施工要求。
具体操作方法为：对仪器充电和标定，根据监测要求输入参数，并打孔至比测量深度稍深的位置，将核子密度仪平稳放在测试位置上，启动仪器监测，达到监测时间后，读取显示数据，并做好记录，完成监测任务。
2.2 K30载荷板试验法
主要设备为K30试验车，包括载荷板、加压系统、反力系统、测量系统。
该方法可以监测到桥梁结构的刚度系数K30，从而能够从力学性能角度判断桥梁施工质量。
具体操作方法如下：先将试验点处表面整平，安放载荷板，安装加压系统，根据确定的荷载逐级加压，并记录稳定后的变形值。
2.3 声波透射法
该方法运用于桥梁工程监测中，具有良好的监测效果。
检测仪器包括显示系统、发射换能器、接收换能器，监测中通过对声波的判断来了解混凝土工程质量情况，包括缺陷、所在位置、大小等。
该监测方法主要目的是判断缺陷桩的缺陷性质、位置和范围，评定基桩混
收稿日期：2016-01-19
作者简介：商永生（1983—），男，工程师，研究方向为公路工程监理。
光纤光栅传感技术在桥梁结构健康监测中
的应用
商永生
（廊坊市交通技术咨询监理公司，河北 廊坊 065000）
摘要：桥梁结构健康监测工作中，为促进监测水平提高，应该结合实际工作需要，采取有效的技术措施，严格遵循工作流程，促进监测水平提高。
提出了桥梁结构健康监测的影响因素，指出了桥梁结构健康监测的常见方法，分析了光纤光栅传感技术在桥梁结构健康监测应用存在的不足，并提出改进和完善对策。
关键词：光纤光栅传感技术；桥梁结构健康监测；桥梁监测中图分类号：U446.2
文献标识码：B
transpoworld
交通世界
凝土质量等级。
具体操作方法如下：将发射与接收换能器分别置于不同声测管中，打开开关，同步升降换能器，测量声时、波幅、频率、波形等，掌握桥梁工程基本情况，为采取措施修复质量缺陷奠定基础。
2.4 地质雷达法
桥梁工程由于超挖、欠挖等影响，可能会引发安全或质量事故。
有必要加强监测，提前做好预防和整治工作，比较常用的是物探技术，使用地质雷达进行监测。
该方法的监测仪器包括雷达天线和分析处理系统，通过利用高频电磁脉冲波反射原理来实现探测的目的，该方法监测内容主要包括回填情况、衬砌厚度、钢支撑加固分布情况。
具体监测方法为：搭建工作平台，将其固定在平板车上，沿某一方向进行监测，获取桥梁工程基本情况，掌握桥梁工程存在的质量缺陷[2]。
此外还有光纤光栅传感技术等技术措施，也满足桥梁结构监测需要，实际工作中应用具有良好效果。
3 光纤光栅传感技术在桥梁结构健康监测存在的不足3.1 思想认识方面
桥梁结构健康监测单位对桥梁结构健康监测不重视，没有聘请专业人员进行监测，而是随意监测试验，未能掌握光纤光栅传感技术的操作方法，没有严格遵循相关规范标准，影响桥梁工程质量评定和控制。
3.2 监测人员方面
桥梁结构健康监测机构忽视监测队伍建设，监测人员素质偏低，一些工作人员不具备专业资格证书，对光纤光栅传感技术的使用不熟练，数据处理、误差控制工作不到位。
或者监测过程中缺乏严谨的作风和工作态度，职业道德偏低，出现数据造假现象，影响桥梁结构健康监测结果的准确性。
3.3 监测过程方面
由于缺乏专业技术知识，或者工作人员责任心较低。
桥梁结构健康监测时，监测部位不全面，取样不科学，监测部位和数量不够，从而影响桥梁结构健康监测和质量控制。
4 光纤光栅传感技术在桥梁结构健康监测中的应用对策
4.1 正确取样监测
保证桥梁结构健康监测部位合理，监测部位应该具有一定代表性，要按照要求进行取样，明确监测部位，避免为节省时间而出现减少监测部位和数量的情况。
以保证桥梁结构健康监测结果准确，实现对桥梁结构质量的有效控制。
4.2 保证适宜的温度和湿度
由于不同温度和湿度会影响桥梁结构健康监测结果，因此必须重视监测环境控制，提高监测结果的准确性。
桥梁结构健康监测要避免在过高或者过低的温度中进行，合理控制湿度，防止在湿度过高或者过低情况下监测，降低温度和湿度对监测带来不利影响[3]。
让光纤光栅传感技术有效发挥作用，确保监测结果准确，实现
对桥梁工程质量的有效控制。
4.3 合理取舍监测数据
桥梁结构健康监测中，对同一部位不同批次监测所得
数据，可能会有较大差异，需要对这些数据合理取舍。
根
据相关规范要求，对离散性较大数据进行取舍，有利于增
强监测数据的准确性。
检验过程中，如果发现存在差异较
大的数据，或同一部位监测结果数据出现矛盾，这时不能
对数据进行简单取舍，而应该查找原因。
必要的话还需
要复试和复验，获取更为准确的数据，确保桥梁结构健康
监测结果准确，从而更为准确地掌握工程情况。
另外还要
减少监测误差。
每一项操作按规范要求进行，遵循光纤光
栅传感技术操作流程。
受到监测人员素质、环境、工程质
量等影响，监测会出现误差。
误差在允许范围内，可以将
其作为监测结果；误差过大需再次监测，获取更加准确的
数据，确保监测质量，促进光纤光栅传感技术得到有效利用，为控制桥梁工程质量提供依据。
4.4 提高监测人员素质
桥梁结构健康监测机构需配备专业人员，加强工
作队伍建设，实行持证上岗，确保监测人员胜任桥梁结
构健康监测工作。
加强监测人员培训，不断提高他们的
技能，掌握光纤光栅传感技术应用技巧[4]。
做好考核工作，提高业务技能和道德素质，推动光纤光栅传感技术
在桥梁结构健康监测中得到有效应用。
5 结语
总之，对整个桥梁工程建设来说，采取适当的方法
做好健康监测工作，及时处理存在的质量缺陷，控制工程
质量是一项十分必要的工作，具有重要的现实意义。
今后
在桥梁结构健康监测过程中，应该根据实际工作需要，采
取适当的监测方法，规范各项操作，注重工作经验总结，
提高监测人员素质，促进桥梁工程现场质量监测各项工作
的有序进行，为确保桥梁工程质量提供依据，也为采取质
量缺陷修复措施提供参考。
光纤光栅传感技术是桥梁结构
健康监测的一项重要技术措施，其应用具有积极作用和良
好效果，实际工作中值得推广和应用。
参考文献：
张大光.公路与桥梁施工的质量控制策略分析[J].甘肃[1]
科技纵横，2014（12）：69-71.
王龙，解晓光.基于PFWD 碎石土路基压实快速检[2]
测与均匀性评价方法[J].哈尔滨工业大学学报，2013
（2）：110-111.
黄艳红.光纤光栅传感器在桥梁缺陷检测和结构健康监[3]
测中的应用[J].铁路技术监督， 2007（11）：17-20.
贾富贵.基于光纤光栅传感技术的桥梁结构健康监测[4]
[J].交通科技，2014（5）：77-80.
（编辑：姬瓅瓅）
71。