文档介绍：第卷第期工程抗震与加固改道. . .
年月.
文章编号——
光纤栅智能索及其在深万科【】心由晌应用
张雪峰,朱志荣,滕军,肖仪清,朱焰煌,李成涛
.深圳市万科房地产有限公司,广东深圳;.哈尔滨工业大学深圳研究生院,广东深圳
摘要斜拉索是深圳万科中心结构的重要构件,监测拉索在施工及运营期间的受力状态非常重要。本文在深圳万科中
心工程中采用了一种基于光纤光栅智能筋的索力监测方法,即在拉索制作过程中,将光纤光栅智能筋布设到平行钢丝拉索
中,利用智能筋与钢丝协同变形,实现拉索索力的监测。分析了光纤光栅智能索的基本原理及其在深圳万科中心中的应用结
果。现场监测结果表明,光纤光栅智能索能有效监测拉索索力。
关键词光纤光栅;斜拉索;索力监测
中图分类号. 文献标识码】

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引言索力的长期监测。本文介绍了光纤光栅智能索的基
斜拉索是深圳万科中心结构的重要受力构件, 本原理及其在深圳万科中心的应用情况。
拉索张拉过程中索力的大小关系到结构的成形控制光纤光栅传感原理
以及结构各构件的内力状态。因此,在拉索张拉施布拉格光栅受到外界温度或应变作用时,布拉
工中需要对拉索的实际索力进行监测,以便及时、科格波长将发生变化。布拉格波长与应变和温
学地指导拉索张拉施工。在运营阶段,由于材料老度存在线性关系,并同时受到应变、温度的影响,具
化、疲劳效应等因素的影响,拉索将产生损伤累积以有交叉敏感性。
及抗力衰减。因此,及时把握运营过程中拉索索力布拉格光栅在仅受到外界应变影响时,其波长
的实际大小,对把握结构的整体安全状态有着十分变化与应变变化存在以下关系
重要的作用。哈尔滨工业大学研究开发的光纤光栅△
,智能索“是式中,△为波长改变量;为应变灵敏度系数;
一种新型的拉索索力监测方法,该监测方法充分利为轴向应变改变量。
用了光纤光栅传感器的优点,适合恶劣环境下拉索当布拉格光栅仅受到外界温度影响时,热膨胀
会使光栅周期发生变化,同时热敏效应会导致光纤
收稿日期】.. 的有效折射率变化,其波长变化可表示为
第卷第期张雪峰,等:光纤光栅智能索及其在深圳万科中心中的应用

式中,△为波长改变量;△为温度改变量;为热
光常数; 为热膨胀系数;为温度灵敏度系数。
实际应用中,布拉格光栅往往同时受到应力和
温度的作用,其波长变化可表示为
△△
式中,为应变传感器应变灵敏度系数;为应变
传感器的温度灵敏度系数。
由式可知,布拉格光栅波长的改变,是外界
应变和外界温度的变化共同造成的结果。为了消除圈智能筋
温度对应变传感器波长变化的影响,通常的做法是. ·
在光纤光栅应变传感器附近安装一个光纤光栅温度筋。由于不仅对应变敏感,而且对温度也非
传感器,且应变传感器与温度传感器处于同一温度常敏感,为了消除温度影响,需要在索体内布设一根
场中,即式中相同,对式和式进行整筋进行温度补偿。光纤光栅智能索的示意图
理,可得结构的应变变化量为如图所示。
——㈩
引
式中,△为应变传感器波长变化值;为同一