結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測光纖傳感技術(shù)研究

全書共10章，既有前人的理論綜述，又有作者的應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新。

《結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測光纖傳感技術(shù)研究》理念清晰、系統(tǒng)完整?？晒┩聊九c巖土兩大領(lǐng)域的水利、電力、冶金、石化、交通、建筑和軍工部門的工程技術(shù)人員和高等院校的有關(guān)師生參考。

前言

1 緒論

1.1 光纖傳感技術(shù)的國內(nèi)外研究及應(yīng)用情況

1.2 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中的光纖傳感技術(shù)在國內(nèi)外的研究概況及存在的問題

1.3 進(jìn)一步研究的問題

2 光纖傳感器用于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的基本原理

2.1 光纖傳感器的分類

2.2 分布式光纖傳感器的監(jiān)測原理及主要技術(shù)指標(biāo)

2.3 光纖光柵傳感器的測量原理及主要技術(shù)指標(biāo)

2.4 光纖傳感器與其他傳感器的比較

3 分布式光纖溫度監(jiān)測中的關(guān)鍵技術(shù)研究

3.1 引言

3.2 分布式光纖溫度系數(shù)的率定技術(shù)研究

3.3 分布式光纖彎曲半徑的合理取值研究

3.4 分布式光纖的伸長率研究

3.5 光纖測溫系統(tǒng)最優(yōu)預(yù)熱時間研究

4 光纖光柵傳感器性能檢驗及溫度與應(yīng)變交叉敏感問題研究

4.1 引言

4.2 光纖光柵傳感器的技術(shù)性能檢驗指標(biāo)

4.3 光纖光柵傳感器技術(shù)性能指標(biāo)的檢驗結(jié)果

4.4 光纖光柵傳感器技術(shù)性能指標(biāo)的檢驗結(jié)果分析

4.5 光纖光柵傳感器的應(yīng)變與溫度交叉敏感問題及對策研究

4.6 交叉敏感問題處理方法在水布埡工程應(yīng)用中的效果分析

5 光纖傳感器埋設(shè)技術(shù)研究

5.1 引言

5.2 分布式光纖傳感器安裝埋設(shè)的難點分析

5.3 分布式光纖結(jié)構(gòu)形式的改進(jìn)

5.4 碾壓混凝土大壩內(nèi)光纜的埋設(shè)方法

5.5 混凝土面板堆石壩周邊縫部位光纜的埋設(shè)方法

5.6 光纖光柵傳感器的埋設(shè)方式及注意事項

6 分布式光纖傳感器在景洪水電站大壩混凝土溫度監(jiān)測中的應(yīng)用

6.1 引言

6.2 工程概況及壩區(qū)氣象條件

6.3 分布式光纖傳感網(wǎng)絡(luò)布置方案

6.4 混凝土溫度控制標(biāo)準(zhǔn)及分布式光纖觀測要求

6.5 提高分布式光纖測溫精度的技術(shù)措施及效果檢驗

6.6 施工期分布式光纖實測成果及分析

6.7 運行期分布式光纖實測成果及分析

7 光纖光柵傳感器在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)健康鋼筋腐蝕監(jiān)測中的應(yīng)用實驗

7.1 引言

7.2 光纖光柵傳感器監(jiān)測鋼筋腐蝕原理

7.3 光纖光柵鋼筋腐蝕傳感器實驗分析

7.4 腐蝕率與波長位移關(guān)系的標(biāo)定

8 光纖光柵傳感器在隧道工程健康監(jiān)測中的應(yīng)用

8.1 引言

8.2 隧道工程長期健康監(jiān)測系統(tǒng)

8.3 光纖光柵應(yīng)變傳感器在云南小磨高速公路九龍隧道工程中的應(yīng)用

8.4 光纖光柵應(yīng)變與溫度傳感器在福建廈門翔安海底隧道健康監(jiān)測中的應(yīng)用

9 光纖光柵傳感器沉降監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用典型案例

9.1 引言

9.2 上海市臨港新城海堤沉降光纖傳感技術(shù)應(yīng)用案例

9.3 鄭州至西安鐵路無砟軌道線路工后沉降光纖光柵監(jiān)測案例

9.4 青藏鐵路多年凍土路基沉降光纖監(jiān)測案例

10分布式光纖傳感技術(shù)的滲流監(jiān)測理論綜述與應(yīng)用實例

10.1 引言

10.2 時域分布式光纖傳感技術(shù)的滲流監(jiān)測理論基礎(chǔ)

10.3 光纖光柵傳感技術(shù)溫度/滲流監(jiān)測原理與結(jié)構(gòu)

10.4 湖北省清江水布埡樞紐工程壩體滲流光纖光柵

監(jiān)測實例

參考文獻(xiàn)2100433B

目前對結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測和振動控制的研究基本是分別進(jìn)行，缺乏對建筑結(jié)構(gòu)監(jiān)測與振動控制實時結(jié)合進(jìn)行研究。項目研究針對現(xiàn)有研究的不足和實際結(jié)構(gòu)監(jiān)測與控制的需求，尤其是若干需解決的問題。進(jìn)行：1）結(jié)構(gòu)未知荷載辨識與振動控制實時結(jié)合；2）結(jié)構(gòu)被動控制/隔震控制力的實時辨識；3）小型結(jié)構(gòu)突發(fā)損傷診斷與主動/半主動振動控制實時結(jié)合；4）大型結(jié)構(gòu)突發(fā)損傷分散診斷與分散主動/半主動振動控制實時結(jié)合等研究。提出了系列有效對結(jié)構(gòu)荷載與結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測與主動/被動振動控制實時相結(jié)合的方法，而且提出的方法通過數(shù)值模擬和模型試驗進(jìn)行了驗證， 能達(dá)到實時對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測與有效振動控制結(jié)合的目的?！皩崟r”地將結(jié)構(gòu)監(jiān)測與振動控制相結(jié)合進(jìn)行研究，是本項目最顯著的特色與創(chuàng)新。項目研究成果對促進(jìn)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與結(jié)構(gòu)振動控制的結(jié)合，以及智能結(jié)構(gòu)的發(fā)展不僅在理論上具有學(xué)術(shù)創(chuàng)新，而且具有實際應(yīng)用價值與前景。 研究成果在國內(nèi)外學(xué)術(shù)雜志和學(xué)術(shù)會議文集上發(fā)表論文18篇，其中在SCI收錄的國際學(xué)術(shù)期刊論文11篇；EI收錄的國內(nèi)學(xué)術(shù)期刊論文2篇；國際/國內(nèi)學(xué)術(shù)會議論文5篇，超出了申報書預(yù)期發(fā)表論文15-16篇，其中在SCI收錄的國際學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表5-6篇的數(shù)量。 2100433B

迄今對結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測和振動控制的研究基本是分別進(jìn)行，缺乏對建筑結(jié)構(gòu)監(jiān)測與振動控制實時結(jié)合進(jìn)行研究。然而，將結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)和振動控制系統(tǒng)分開，在實際應(yīng)用這兩種系統(tǒng)時，不僅不經(jīng)濟(jì)，更重要的是會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在受到未知荷載、發(fā)生損傷時無法對結(jié)構(gòu)實時有效進(jìn)行振動控制。本項目針對現(xiàn)有研究的不足和實際結(jié)構(gòu)監(jiān)測與控制的需求，尤其是若干需解決的問題。研究：1）結(jié)構(gòu)未知荷載辨識與振動控制實時結(jié)合；2）結(jié)構(gòu)被動控制/隔震控制力的實時辨識；3）小型結(jié)構(gòu)突發(fā)損傷診斷與主動/半主動振動控制實時結(jié)合；4）大型結(jié)構(gòu)突發(fā)損傷分散診斷與分散主動/半主動振動控制實時結(jié)合，提出有效對結(jié)構(gòu)荷載與結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測與主動/被動振動控制實時相結(jié)合的理論方法，達(dá)到實時對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測與有效振動控制結(jié)合的目的。實時地將結(jié)構(gòu)監(jiān)測與振動控制相結(jié)合進(jìn)行研究，是本項目最顯著的特色與創(chuàng)新，提出的方法不僅在理論上具有學(xué)術(shù)創(chuàng)新，且具有實際應(yīng)用價值與前景。

前言

第一章緒論

1.1結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的基本概念

1.1.1結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的定義

1.1.2結(jié)構(gòu)損傷的定義與特征

1.1.3結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與無損檢測的異同

1.2結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的組成與基本原理

1.3結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的主要研究內(nèi)容

1.3.1有限元建模技術(shù)

1.3.2基于振動信息的結(jié)構(gòu)損傷識別

1.3.3傳感系統(tǒng)

1.3.4非線性結(jié)構(gòu)系統(tǒng)識別

1.4結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的發(fā)展與研究現(xiàn)狀

1.4.1大跨度橋梁

1.4.2超高層建筑與空間結(jié)構(gòu)

1.4.3水利工程結(jié)構(gòu)

1.4.4海洋平臺結(jié)構(gòu)

1.5結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測展望

1.5.1目前研究存在的問題

1.5.2理論技術(shù)的發(fā)展趨勢

1.5.3結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)的新應(yīng)用領(lǐng)域展望

問答題

參考文獻(xiàn)

第二章數(shù)據(jù)獲取與傳輸技術(shù)

2.1激勵方法

2.1.1被動激勵

2.1.2環(huán)境激勵

2.1.3局部激勵

2.2傳感器及布設(shè)方法

2.2.1常用傳感器

2.2.2智能傳感器

2.2.3傳感器最優(yōu)布設(shè)方法

2.3數(shù)據(jù)傳輸

2.3.1有線傳輸

2.3.2無線傳輸

2.3.3互聯(lián)網(wǎng)傳輸

問答題

參考文獻(xiàn)

第三章現(xiàn)代信號處理技術(shù)

3.1傅里葉變換與自互譜法

3.1.1傅里葉變換

3.1.2短時傅里葉變換

3.1.3自互譜法

3.2 Wigner—Ville變換

3.3小波分析

3.3.1基本原理

3.3.2工程應(yīng)用

3.4小波包分析

3.4.1基本原理

3.4.2工程應(yīng)用

3.5希一黃變換

3.5.1希一黃變換基本原理

3.5.2改進(jìn)希一黃變換基本原理

3.5.3工程應(yīng)用

3.6盲源分離

3.6.1基本原理

3.6.2主要算法

3.6.3工程應(yīng)用

3.7結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與檢測中的實測數(shù)據(jù)處理

3.7.1應(yīng)變

3.7.2位移、速度與加速度

3.7.3溫度

3.7.4風(fēng)

3.7.5其他測試物理量

問答題

參考文獻(xiàn)

第四章常用結(jié)構(gòu)損傷檢測技術(shù)

4.1超聲檢測技術(shù)

4.1.1基本理論

4.1.2超聲檢測方法

4.1.3工程應(yīng)用

4.2射線檢測技術(shù)

4.2.1基本原理和方法

4.2.2照相檢測

4.2.3 γ射線檢測、中子射線檢測及特點

4.3渦流檢測技術(shù)

4.3.1基本原理

4.3.2阻抗分析法

4.3.3工程應(yīng)用

4.4聲發(fā)射檢測技術(shù)

4.4.1原理及特點

4.4.2定位方法

4.4.3檢測儀器

4.4.4工程應(yīng)用

4.5紅外檢測技術(shù)

4.5.1基本原理

4.5.2檢測儀器

4.5.3工程應(yīng)用

4.6基于振動的無損檢測技術(shù)

4.6.1基本原理

4.6.2檢測方法

4.6.3發(fā)展概況

4.7基于統(tǒng)計識別檢測技術(shù)

4.7.1基本原理

4.7.2識別方法

4.7.3識別流程

4.7.4發(fā)展概況

問答題

參考文獻(xiàn)

第五章智能損傷檢測技術(shù)

5.1光纖健康監(jiān)測技術(shù)

5.1.1基礎(chǔ)知識

5.1.2基本原理

5.1.3工程應(yīng)用

5.2壓電智能傳感檢測技術(shù)

5.2.1基本概念

5.2.2基本原理

5.2.3診斷方法

5.2.4應(yīng)用概況

5.3 GPS監(jiān)測技術(shù)

5.3.1 GPS定位技術(shù)

5.3.2 GPS中RTK技術(shù)

5.3.3基于GPS的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測

5.4神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

5.4.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及原理

5.4.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于損傷檢測的適應(yīng)性、原理及應(yīng)用

5.4.3基于概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)損傷檢測與定位

5.4.4基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)損傷檢測與定位

5.4.5基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)損傷檢測與定位

5.4.6基于粗糙集神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)損傷檢測與定位

5.5數(shù)據(jù)融合技術(shù)

5.5.1基本理論

5.5.2數(shù)據(jù)融合算法

5.5.3數(shù)據(jù)融合用于損傷檢測的適應(yīng)性

5.5.4基于小波包分解的數(shù)據(jù)融合損傷檢測

5.5.5基于小波分解與PNN的數(shù)據(jù)融合損傷檢測

5.5.6基于FNN和加權(quán)平均數(shù)據(jù)融合損傷檢測

問答題

參考文獻(xiàn)

第六章結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)與工程實踐

6.1結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計原則與標(biāo)準(zhǔn)

6.1.1結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計原則

6.1.2結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

6.1.3結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測各個子系統(tǒng)的研究概況

6.2橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

6.2.1總體設(shè)計原則

6.2.2實時監(jiān)測內(nèi)容的選擇

6.2.3主要參數(shù)的監(jiān)測方法

6.2.4大佛寺長江大橋

6.2.5潤揚長江大橋

6.3超高層建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

6.3.1系統(tǒng)概述

6.3.2系統(tǒng)組成

6.3.3空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)

6.3.4廣州新電視塔

6.3.5高聳結(jié)構(gòu)建造階段環(huán)境振動測試與模態(tài)分析

6.4隧道施工監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

6.4.1超前地質(zhì)預(yù)報

6.4.2監(jiān)控量測

6.4.3隧道施工過程質(zhì)量控制

6.4.4施工監(jiān)控實施方案

6.4.5系統(tǒng)設(shè)計

6.4.6工程實例

問答題

參考文獻(xiàn)2100433B