專(zhuān)利名稱(chēng)：纜索內(nèi)置光纖光柵應(yīng)變傳感器與索內(nèi)鋼絲的連接結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種纜索內(nèi)置光纖光柵應(yīng)變傳感器與索內(nèi)鋼絲的連接方式。適用 于斜拉橋、懸索橋、拱橋等纜索承重結(jié)構(gòu)。屬橋梁結(jié)構(gòu)件技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代大跨度橋梁的纜索系統(tǒng)是斜拉橋和懸索橋的核心構(gòu)件，大跨徑橋梁結(jié)構(gòu)的自 重和橋上動(dòng)載，絕大部分是通過(guò)纜索系統(tǒng)傳遞到塔柱上，纜索的工作狀態(tài)是直接反映橋梁 是否處于安全狀態(tài)的重要標(biāo)志之一。但由于構(gòu)造設(shè)計(jì)、環(huán)境腐蝕、疲勞積累等原因，纜索在 服役期間難免出現(xiàn)不同程度的損傷和劣化。若能將光纖光柵應(yīng)變傳感器有機(jī)地集成到纜索 內(nèi)部，使其自身能夠測(cè)量?jī)?nèi)部應(yīng)力、溫度等參數(shù)，使其從一個(gè)單純承力的纜索上升為具有自 動(dòng)感知能力的智能纜索，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)兼顧纜索的整體受力與局部絲受力監(jiān)測(cè)的可能，將更 有利于人們掌握纜索自身以及全橋的結(jié)構(gòu)安全與運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故先兆、防止突發(fā) 性事故發(fā)生。光纖光柵是一種性能優(yōu)良的敏感元件，可通過(guò)布拉格反射波長(zhǎng)的移動(dòng)來(lái)感應(yīng)外界 微小應(yīng)變變化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力、溫度等參數(shù)實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)。它具有不怕惡劣環(huán)境、不 受環(huán)境噪聲干擾、抗電磁干擾、集傳感與傳輸于一體、構(gòu)造簡(jiǎn)單、使用方便、測(cè)量精度高等特 點(diǎn)o申請(qǐng)?zhí)枮?00910145152. X、名稱(chēng)為《內(nèi)置光纖光柵傳感器的橋梁用智能纜索系統(tǒng)》 的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了將光纖光柵以合適的封裝結(jié)構(gòu)制成光纖光柵應(yīng)變傳感器，并將其布 置于纜索連接筒部位，制成內(nèi)部可測(cè)力的智能纜索。申請(qǐng)?zhí)枮?00910145153. 4、名稱(chēng)為《智 能型纜索光纖光柵應(yīng)變傳感器》的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了特制的光纖光柵應(yīng)變傳感器的封裝 結(jié)構(gòu)。要使纜索內(nèi)置光纖光柵應(yīng)變傳感器能夠準(zhǔn)確地測(cè)試索內(nèi)鋼絲的受力情況，需要將特 制的光纖光柵應(yīng)變傳感器與纜索內(nèi)的鋼絲有效連接。由于纜索內(nèi)鋼絲的安全使用要求，表 面不能進(jìn)行任何破壞性的、有可能影響其強(qiáng)度的操作。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足，提供一種能夠在不破壞鋼絲的前提下，將 光纖光柵應(yīng)變傳感器與纜索內(nèi)連接筒部位的外層鋼絲有效連接，使纜索內(nèi)鋼絲受力能夠準(zhǔn) 確地傳遞到傳感器上的纜索內(nèi)置應(yīng)變傳感器與索內(nèi)鋼絲的連接結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種纜索內(nèi)置光纖光柵應(yīng)變傳感器與索內(nèi)鋼絲 的連接結(jié)構(gòu)，包括光纖光柵應(yīng)變傳感器和纜索內(nèi)連接筒部位的外層鋼絲，所述光纖光柵應(yīng) 變傳感器包括支座，將所述光纖光柵應(yīng)變傳感器的支座用膠與纜索內(nèi)連接筒部位的外層鋼 絲相粘接，使光纖光柵應(yīng)變傳感器與纜索內(nèi)連接筒部位的外層鋼絲成為一個(gè)整體。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型能夠在不破壞鋼絲的前提下，將光纖光柵應(yīng)變傳感器與纜索內(nèi)連接筒 部位的外層鋼絲有效連接，使纜索內(nèi)鋼絲受力能夠準(zhǔn)確地傳遞到傳感器上，從而實(shí)現(xiàn)纜索 內(nèi)置傳感器測(cè)力的目的。

圖1為本實(shí)用新型涉及的光纖光柵應(yīng)變傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型涉及的光纖光柵應(yīng)變傳感器的支座結(jié)構(gòu)示意圖。圖3本實(shí)用新型纜索內(nèi)置光纖光柵應(yīng)變傳感器與索內(nèi)鋼絲的連接結(jié)構(gòu)示意圖。圖中附圖標(biāo)記光纖光柵應(yīng)變傳感器1、第一光纖光柵1-1、第二鋼管1-2、第一鋼管1-3、支座1_4、 熱縮套1-5、保護(hù)鋼管1-6 ；纜索內(nèi)連接筒部位的外層鋼絲2。
具體實(shí)施方式
光纖光柵應(yīng)變傳感器結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，由圖1可以看出，所述光纖光柵應(yīng)變傳感器1包括第一光纖光柵1-1、第二鋼管1-2、第一鋼管1-3、支座1-4、熱縮套1-5和保護(hù) 鋼管1-6。其中支座1-4結(jié)構(gòu)如圖2所示。如圖3所示，將光纖光柵應(yīng)變傳感器的兩個(gè)支座 1-4用膠與纜索內(nèi)連接筒部位的外層鋼絲2相粘接，使光纖光柵應(yīng)變傳感器1與纜索內(nèi)連接 筒部位的外層鋼絲2成為一個(gè)整體，使光纖光柵應(yīng)變傳感器1的輸出信號(hào)能夠有效表征纜 索內(nèi)連接筒部位的外層鋼絲2的受力情況，從而達(dá)到纜索內(nèi)置光纖光柵應(yīng)變傳感器測(cè)量整 體索力的目的。因?yàn)楣饫w光柵應(yīng)變傳感器是在纜索的制造過(guò)程中一次性植入，工藝要求較高，索 內(nèi)鋼絲長(zhǎng)期工作在大應(yīng)力狀態(tài)下，纜索在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，由于外界載荷的作用，其自身不斷地 在一定應(yīng)力幅值范圍內(nèi)發(fā)生著振動(dòng)，索內(nèi)鋼絲長(zhǎng)期承受疲勞載荷。由于以上三方面的影響 因素，對(duì)膠的特殊要求主要有如下幾點(diǎn)1、溫度使用范圍要求；2、老化、壽命要求；3、高的剪切強(qiáng)度；4、高的剝離強(qiáng)度；5、膠的彈性極限要超過(guò)單根鋼絲在最大超張拉力時(shí)產(chǎn)生的彈性應(yīng)變，以保證膠在 鋼絲反復(fù)拉伸時(shí)能夠恢復(fù)，因?yàn)槔|索在超張拉時(shí)產(chǎn)生的最大應(yīng)變超過(guò)纜索在施工、運(yùn)營(yíng)期 間的最大應(yīng)變，可以此應(yīng)變?yōu)閷?duì)比標(biāo)準(zhǔn)；6、膠在交變載荷下的疲勞要求。
權(quán)利要求一種纜索內(nèi)置光纖光柵應(yīng)變傳感器與索內(nèi)鋼絲的連接結(jié)構(gòu)，包括光纖光柵應(yīng)變傳感器(1)和纜索內(nèi)連接筒部位的外層鋼絲(2)，所述光纖光柵應(yīng)變傳感器(1)包括支座(1-4)，其特征在于將所述光纖光柵應(yīng)變傳感器(1)的支座(1-4)用膠與纜索內(nèi)連接筒部位的外層鋼絲(2)相粘接，使光纖光柵應(yīng)變傳感器(1)與纜索內(nèi)連接筒部位的外層鋼絲(2)成為一個(gè)整體。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種纜索內(nèi)置光纖光柵應(yīng)變傳感器與索內(nèi)鋼絲的連接結(jié)構(gòu)，包括光纖光柵應(yīng)變傳感器(1)和纜索內(nèi)連接筒部位的外層鋼絲(2)，所述光纖光柵應(yīng)變傳感器(1)包括支座(1-4)，將所述光纖光柵應(yīng)變傳感器(1)的支座(1-4)用膠與纜索內(nèi)連接筒部位的外層鋼絲(2)相粘接，使光纖光柵應(yīng)變傳感器(1)與纜索內(nèi)連接筒部位的外層鋼絲(2)成為一個(gè)整體。本實(shí)用新型能夠在不破壞鋼絲的前提下，將光纖光柵應(yīng)變傳感器與纜索內(nèi)連接筒部位的外層鋼絲有效連接，使纜索內(nèi)鋼絲受力能夠準(zhǔn)確地傳遞到傳感器上，從而實(shí)現(xiàn)纜索內(nèi)置傳感器測(cè)力的目的。
文檔編號(hào)E01D19/16GK201614547SQ20102011503
公開(kāi)日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月8日
發(fā)明者劉禮華, 吉俊兵, 周明寶, 姜德生, 張恩隆, 李盛, 趙霞 申請(qǐng)人:法爾勝集團(tuán)有限公司;武漢理工大學(xué)