新型光纤加加速度传感器在振动台试验中的应用

来源：振动与冲击杂志2024年第19期北京时间：

作者：易杰，赵斌，张文涛，滕云田

单位：1.同济大学土木工程防灾减灾全国重点实验室，上海200092；2.中国科学院半导体研究所，北京100083；3.中国地震局地球物理研究所，北京100081

摘要：目前在结构振动和地震动测量中，主要关注位移、速度和加速度响应，而忽略了加速度的微分（即加加速度）。结构的加加速度响应与舒适度和结构损伤演化密切相关，已经开始受到工程技术人员的重视。在土木工程领域，加加速度传感器尚未被成熟地应用于工程项目或结构试验中。本文介绍了一种基于微分Mach-Zehnder干涉仪的新型光纤加加速度传感器，可直接测量结构的加加速度响应。将该传感器直接布置于振动台台面进行了0.1~100Hz的正弦扫频校准振动测试，试验结果证明该传感器具有良好的工作性能，由采集的加加速度积分获取的加速度时程与振动输入的相关系数达到了0.976。同时，将该加加速度传感器应用于某超高层模型结构的振动台试验，采集超高层结构加加速度时程响应。试验结果表明该超高层结构顶部的加加速度放大效果超过了6倍，鞭梢效应显著。试验中采集的加加速度响应也为进一步开展该抗震新参量的研究提供了数据支撑。该新型光纤加加速度测量仪器在地震工程领域具有广阔的应用前景。<br>

关键词：加加速度测量；光纤传感器；振动台试验；超高层结构；结构抗震