地下管廊結(jié)構(gòu)縱向斷面較長,不可避免地會產(chǎn)生局部不均勻沉降,嚴(yán)重時造成管線斷裂形成火災(zāi)甚至爆炸等災(zāi)害。對此,及時準(zhǔn)確地獲取地下管廊的局部不均勻沉降信息是十分重要的。光纖光柵作為一種性能優(yōu)異的傳感元件,可以通過中心波長變化感知外界應(yīng)變和溫度的變化,其具有體積小、靈敏度高、抗電磁干擾、可以準(zhǔn)分布排布等優(yōu)點(diǎn),適合于地下管廊結(jié)構(gòu)的監(jiān)測。此外,Revit軟件作為建筑信息化平臺,為搭建三維可視化監(jiān)測平臺提供了友好的端口支持。本文采用光纖光柵作為核心傳感元件,開發(fā)了兩類共三種位錯計(jì)并開發(fā)了與其配套的三維可視化監(jiān)測插件,所完成的工作如下:（1）介紹了光纖光柵的基本結(jié)構(gòu)和理論,建立了光纖光柵應(yīng)變和溫度傳感模型,提出了光纖光柵溫度補(bǔ)償方法和傳感器標(biāo)定方法。（2）開發(fā)了大量程矩形雙彈簧式光纖光柵位錯計(jì)、大量程楔形光纖光柵位錯計(jì)和高精度光纖光柵位錯計(jì),對三種位錯計(jì)的工作原理進(jìn)行分析,給出了光一位移方程。（3）分別開展了大量程矩形雙彈簧式光纖光柵位錯計(jì)、大量程楔形光纖光柵位錯計(jì)和高精度光纖光柵位錯計(jì)的標(biāo)定試驗(yàn),得到三種位錯計(jì)的位移—波長變化曲線以及應(yīng)變—波長變化曲線,給出了傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo),并對三種光纖光柵位... 

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的研究背景和研究意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 光纖光柵位移傳感技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 光纖光柵位移傳感技術(shù)
        1.2.2 光纖光柵位移傳感器
    1.3 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測可視化的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 三維可視化監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展
        1.3.2 基于BIM平臺的三維可視化監(jiān)測技術(shù)
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 光纖光柵傳感技術(shù)基本理論及試驗(yàn)方法
    2.1 光纖光柵傳感原理
        2.1.1 基本原理
        2.1.2 光纖光柵反射光譜特性與外界應(yīng)力關(guān)系的研究
        2.1.3 FBG交叉敏感和溫度補(bǔ)償分析
    2.2 光纖光柵的封裝方法
    2.3 光纖光柵傳感器設(shè)計(jì)與標(biāo)定方法
        2.3.1 光纖光柵傳感器設(shè)計(jì)要求
        2.3.2 光纖光柵傳感器設(shè)計(jì)流程
        2.3.3 光纖光柵傳感器標(biāo)定方法
    2.4 小結(jié)
第三章 光纖光柵位錯計(jì)的設(shè)計(jì)
    3.1 位錯計(jì)的設(shè)計(jì)目標(biāo)
    3.2 大量程矩形雙彈簧式光纖光柵位錯計(jì)設(shè)計(jì)原理
        3.2.1 傳感器工作原理
        3.2.2 傳感器的光—位移方程
        3.2.3 傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與組裝
    3.3 楔形光纖光柵位錯計(jì)設(shè)計(jì)原理
        3.3.1 傳感器工作原理
        3.3.2 傳感器的光—位移方程
        3.3.3 傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與組裝
    3.4 高精度光纖光柵位錯計(jì)設(shè)計(jì)原理
        3.4.1 傳感器工作原理
        3.4.2 傳感器的光—位移方程
        3.4.3 傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與組裝
    3.5 位錯計(jì)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究
        3.5.1 材料的選取與尺寸設(shè)定
        3.5.2 傳感器組裝工藝及技術(shù)要點(diǎn)
    3.6 小結(jié)
第四章 光纖光柵位錯計(jì)的標(biāo)定試驗(yàn)以及靜態(tài)特性分析
    4.1 大量程矩形雙彈簧式光纖光柵位錯計(jì)標(biāo)定試驗(yàn)
        4.1.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備
        4.1.2 試驗(yàn)過程
        4.1.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
        4.1.4 傳感器靜態(tài)特性分析
    4.2 楔形光纖光柵位錯計(jì)標(biāo)定試驗(yàn)
        4.2.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備
        4.2.2 試驗(yàn)過程
        4.2.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
        4.2.4 傳感器靜態(tài)特性分析
    4.3 高精密光纖光柵位錯計(jì)標(biāo)定試驗(yàn)
        4.3.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備
        4.3.2 試驗(yàn)過程
        4.3.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
        4.3.4 傳感器靜態(tài)特性分析
    4.4 位錯計(jì)誤差分析
    4.5 小結(jié)
第五章 基于Revit的三維可視化監(jiān)測插件
    5.1 開發(fā)環(huán)境和開發(fā)流程
        5.1.1 開發(fā)環(huán)境與工具
        5.1.2 開發(fā)流程與插件注冊
    5.2 界面和功能劃分
    5.3 各模塊功能實(shí)現(xiàn)
        5.3.1 測點(diǎn)模塊
        5.3.2 監(jiān)測數(shù)據(jù)模塊
        5.3.3 SM-130解調(diào)儀模塊
    5.4 試驗(yàn)運(yùn)用
        5.4.1 試驗(yàn)內(nèi)容
        5.4.2 運(yùn)行效果
    5.5 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介
作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者在攻讀碩士學(xué)位期間獲國家實(shí)用新型專利
致謝



本文編號：3648243