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申请/专利权人：郑州大学

摘要：本发明公开了一种基于光纤光栅位移计的桥梁竖向位移实时监测装置，包括拉线和光纤光栅位移计，所述拉线一端固定在桥梁底部的测点上，所述拉线另一端与光纤光栅位移计的检测端固定，所述光纤光栅位移计安装在角度垫块上，所述角度垫块固定在桥梁的竖向支撑部上，所述光纤光栅位移计通过跳线与光纤光栅解调仪连接，所述光纤光栅解调仪收集数据并供电脑采集；还公开一种检测方法，先对光纤光栅位移计进行标定以及温度补偿，随后在模拟条件下对安装角度和光纤光栅位移计测得的竖向位移数据进行拟合，根据拟合结果获得竖向位移和斜向位移的比值，根据比值计算竖向位移数据。本发明安装方便快捷，成本可控，并且安全系数高，满足检测需求。

主权项：1.一种基于光纤光栅位移计的桥梁竖向位移实时监测方法，其特征在于，包括检测装置，所述检测装置包括拉线和光纤光栅位移计，所述拉线一端固定在桥梁底部的测点上，所述拉线另一端与光纤光栅位移计的检测端固定，所述光纤光栅位移计安装在角度垫块上，所述角度垫块固定在桥梁的竖向支撑部上，所述光纤光栅位移计通过跳线与光纤光栅解调仪连接，所述光纤光栅解调仪收集数据并供电脑采集；还包括激光位移计，所述激光位移计用于实验验证，所述激光位移计摆放在测点下方测量竖向位移；还包括质量块，所述质量块为桥梁提供重力；监测方法包括以下步骤：步骤1）对光纤光栅位移计进行标定以及温度补偿；ΔL=0.12609W-W0±ΔWTΔWT=KT（T-T0）式中ΔL为位移变化量；W为光纤光栅位移计当前的中心波长；W0为光纤光栅位移计的初始中心波长；其中T0为初始温度；T为测量过程中的温度值；KT为温度系数；步骤2）将标定好的光纤光栅位移计与拉线的一端固定在一起，拉线的另一端固定在试验梁底部的测点位置处，光纤光栅位移计固定在试验梁的竖向支撑部上，拉线与试验梁底部形成夹角θ，将激光位移计固定在测点下方；步骤3）利用质量块对试验梁施加等级荷载；步骤4）通过光纤光栅位移计测量得到斜向位移，通过激光位移计测量测点的竖向位移；步骤5）记录数据后将质量块移除，随后改变光纤光栅位移计在试验梁的竖向支撑部上的安装固定位置，从而使梁底与拉线之间的夹角θ发生变化，调整至下一个角度后，跳转至步骤3）继续操作，直至无需调节夹角θ，继续下一个步骤；步骤6）计算不同夹角θ下竖向位移与斜向位移的实测比值K；步骤7）将不同夹角下测得的实测比值K与夹角θ进行拟合，得到随夹角θ变化时对应的拟合比值K1的函数关系； ，式中为竖向位移；为斜向位移；θ为拉线与桥梁底的夹角；K1为竖向位移与斜向位移的拟合比值；步骤8）根据现场系统安装情况，确定夹角θ的取值，根据步骤6中的函数关系，确定对应的拟合比值K1；步骤9）在现场将监测装置进行安装并实时测量现场桥梁的斜向位移的数据，再结合步骤7中得到的拟合比值K1，即可计算得到现场桥梁的竖向位移。

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