内嵌式光纤布拉格光栅传感器智能钢绞线有效预应力监测技术的工程应用

来源：济南大学学报·自然科学版杂志2025年第02期北京时间：

作者：贾俊峰,侯智献,杜瑞民,王蕾,白石,李小龙

摘要：为了解决实际工程中预应力混凝土结构体内有效预应力无法监测的问题，根据光纤布拉格光栅传感器在结构健康监测中具有精度高、实时性强等优点，探讨内嵌式光纤布拉格光栅传感器智能钢绞线有效预应力监测技术的工程应用；通过对该智能钢绞线开展拉伸试验，检验智能钢绞线的拉伸强度、线性度等参数；以云南省某高速公路预应力混凝土T梁桥示范工程为例，同时监测预应力混凝土T梁桥正、负弯矩区智能钢绞线张拉过程中智能钢绞线内的有效预应力，得到正弯矩区混凝土弹性压缩、智能钢绞线与孔道间摩擦、锚具变形和智能钢绞线内缩造成的预应力损失，并与千斤顶张拉应力及预应力损失的规范理论计算值对比。结果表明：该智能钢绞线力学性能和线性度良好，并且应变灵敏度系数即每微应变波长的变化值为1.22～1.26 pm,与应变灵敏度系数的理论值1.21 pm相差较小；相对于千斤顶张拉应力及有效预应力的规范理论计算值，预应力混凝土T梁桥正、负弯矩区智能钢绞线张拉过程中各测点处光纤布拉格光栅传感器监测应力的最大误差不超过3.86%,并且与预应力损失的规范理论计算值相比，该智能钢绞线在各测点处的预应力损失监测值误差较小；该智能钢绞线表现出良好的可靠性和稳定性，能满足实际工程需求。

关键词：结构健康监测;有效预应力;智能钢绞线;光纤布拉格光栅传感器;工程应用

基金资助：国家自然科学基金项目(52178449)