为得到拱桥拱肋在不同受力情况下的应变分布规律, 通过建立有限元模型和采用基于光频域反射(OFDR)的分布式光纤传感技术2种方法研究了不同荷载情况下的拱肋应变分布。结果表明: 在拱肋表面粘贴的基于OFDR的分布式光纤传感器不仅能准确地反映不同荷载情况下拱肋的应变分布规律, 还可以得到拱肋在吊杆损伤前后的应变分布变化, 且能定位吊杆损伤位置。

由于超声导波难以准确检测非金属管道的早期损伤, 本文提出了一种非线性超声导波延时方法对非金属管道结构损伤进行测试和定位。基于非线性超声调制机理分析了非金属管道损伤状态, 使用同侧非线性超声的混频信号激励方式并根据超声导波传播速度的差异产生激励信号延时, 然后在管道损伤处实现混频信号的非线性调制。采用HHT(Hilbert-HuangTransformation)提取混频延时信号的瞬时特征量, 并通过分析非线性分量延时分组进行损伤区域检测, 实现了对非金属管道裂纹损伤的定位。PVC(Ployninylchloride)非金属管道实验显示, 无损伤状态下延时信号分组的标准化基准值为0.518 8; 单裂纹状态下延时信号分组标准值为0.593 7, 损伤定位相对误差为3.277%; 双裂纹损伤状态下的标准化瞬时平均幅值为0.580 1与0.607 3, 损伤定位值绝对误差小于4 mm。相对于利用小波包络分解的非线性延时定位检测法, 实验得到的单裂纹损伤准确度提高了36.4%。结果表明该方法能够对非金属管道裂纹损伤准确定位, 并能够检测早期多裂纹损伤。

重大工程结构在服役期间常遭受各种作用而导致抗力衰减。一旦这些结构失效，将会导致区域功能瘫痪和生态灾难，造成巨大的经济损失和人员伤亡，因此为重大工程结构建立一套健康监测系统具有重要的现实意义。损伤识别是结构健康诊断的核心技术之一，而准确地测量结构的响应信息是损伤识别方法有效的前提。结构荷载的复杂性致使结构损伤具有不可预见性，如果采用电阻应变片技术，其准确性和工程量之大对于工程应用来说是不可取的。采用准分布式长标距光纤布拉格光栅（FBG）应变传感器，并结合其在组合梁中损伤识别的应用以验证其性能。试验结果表明，随着标距的增加，准分布式长标距FBG应变传感器损伤识别的效率降低。

为重大工程结构建立一套健康监测系统具有重要的现实意义。损伤识别是结构健康诊断的核心技术之一，虽然已发展出多种损伤识别方法，但准确地测量结构的响应信息是损伤识别方法有效性的前提。由于结构荷载的复杂性致使结构损伤具有不可预见性，如果采用电阻应变片技术，其准确性和工程量对于工程应用来说是不可取的。采用准分布式长标距基于玻璃纤维增强复合材料封装的光纤布拉格光栅（GFRP-FBG）应变传感器，并结合其在简支钢梁中损伤识别的应用以验证其性能。实验结果表明，利用准分布式长标距GFRP-FBG应变传感器可有效地预警损伤、定位损伤和判断抗弯刚度损伤程度。