光纤光栅传感器系统集成在大桥中的应用

重庆广阳岛大桥
　
重庆市广阳岛大桥全桥长 1129.16m 。是预应力混凝土连续刚构桥，单箱单室截面。上部构造为 115.5m+210m+115.5m 连续刚构 +17 × 40m 简支梁，下部构造为柱式墩、桩基础。设计荷载为汽车— 20 级，挂车— 100 级，人群 3.5kN/m2 。桥面静宽度为 1.75m 人行道（含栏杆） +9.00m （行车道） +1.75m 人行道（含栏杆） =12.50m ， 为 2 车道设计。连续刚构上部采用预应力混凝土箱梁、单幅桥设计。主桥长度为 441m 。主梁采用单箱单室，箱顶宽 12.5m ，箱底宽 6.0m ，单侧悬臂宽度 3.25m 。箱梁跨中梁高 3.5m ，墩顶跨端梁高 11.0m ，单“ T ”箱梁梁高采用半立方抛物线变化。主梁及主墩墩身采用 55 号混凝土，箱梁采用了纵、横、竖三向预应力结构，纵向及桥面横向的预应力采用Φ 15.24mm 钢绞线，竖向预应力采用Φ 32 的 40Si2MnMoV 高强度精轧螺纹粗钢筋。图 30 为刚开始主梁悬臂施工的广阳岛大桥主桥。目前，该桥还在建设中。
该桥是一座大跨度连续刚构桥，其受力状态复杂，主梁往往受到双向弯曲、扭转和剪力的作用，加之近年来车辆超载普遍，严重威胁桥梁的服役安全。对桥梁进行健康监测，是保障桥梁安全服役的有效措施。
　
用 ANSYS 进行计算分析，针对该桥梁的受力特点，在该桥梁受力较大的截面上布设了泰达尔公司研发的光纤光栅 - 纤维复合筋（ 5m 长）、光纤光栅应变和温度传感器共 50 余个，用来监测该桥关键截面的受力状态。纤维复合筋内部也设置了光纤光栅，其直径较大，长度较长（ 5m ），它既发挥传感器的作用，也发挥加强筋的作用。