[实用新型]一种多芯光纤智能复合筋

说明书

本实用新型公开了一种多芯光纤智能复合筋，包括多根纤维增强塑料筋以及包覆在多根纤维增强塑料筋之外的铠装线，所述多根纤维增强塑料筋中至少一根替换为包含多芯光纤的光纤纤维复合拉拔筋，所述光纤纤维复合拉拔筋包括多芯光纤和包裹在多芯光纤四周的增强纤维，所述多芯光纤和其四周的增强纤维之间通过热固性树脂固定相连，所述多根纤维增强塑料筋之间以及纤维增强塑料筋与光纤纤维复合拉拔筋之间也通过热固性树脂填充。所述铠装线外包裹有增强层。本实用新型兼具多芯光纤与纤维增强塑料的优点，轻质高强、抗疲劳、耐腐蚀以及传感精度高。克服了裸光纤难以适应钢筋混凝土结构粗放式施工的要求，大大提高了多芯光纤的耐久性。

技术领域

本实用新型涉及结构健康监测技术领域，涉及一种结构智能监测传感元件，具体涉及一种具有土木工程结构受力与监测双重功能的多芯光纤智能复合筋。

背景技术

纤维增强塑料是以连续纤维组成的复合材料，这种连续纤维首先浸渍在用于粘合纤维的聚合物中，然后加工成所需要的形状。根据纤维种类的不同，纤维增强塑料可分为碳纤维增强塑料、玻璃纤维增强塑料和芳纶纤维增强塑料及混杂增强塑料等。纤维增强塑料具有抗拉强度高、重量轻、耐腐蚀、无磁性、耐疲劳、易加工等优良特性。其中，纤维增强塑料棒材可做成普通钢筋的形状，被认为是钢筋的一种可能的替代材料。碳纤维原丝纤维方向的抗拉强度可以达钢材的2～3倍，并具有较高的防磁和防辐射性能，曾在军工生产中用于隐形飞机、防磁和防辐射工程。纤维增强塑料作为一种新型的有发展潜力的建筑材料与技术在一些服役环境、耐久性、抗疲劳等方面要求高的重要工程结中被广泛应用。

专利(纤维增强塑料-光纤光栅复合传感筋)(CN 1208653C)将光纤光栅与纤维增强塑料相复合，制成纤维增强塑料-光纤光栅传感筋，克服了纤维增强塑料的自感知非线性问题，而纤维增强塑料是光纤光栅的一种优良封装保护，克服了裸光纤光栅难以适应钢筋混凝土结构粗放式施工的要求，大大提高了光纤光栅的耐久性。然而，一根单芯光纤光栅只能进行应变的测量，监测位置其他参量的测量则需要分别布设不同类型的其他传感器(例如温度计、加速度传感器等)，增大了多参量监测系统的复杂程度和监测成本。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种结构简单、使用方便，既可以替代或部分替代钢筋作为受力构件，也具备多参量智能传感特性的纤维增强塑料-多芯光纤复合传感筋。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种多芯光纤智能复合筋，包括多根纤维增强塑料筋以及包覆在多根纤维增强塑料筋之外的铠装线，其特征在于：所述多根纤维增强塑料筋中至少一根替换为包含多芯光纤的光纤纤维复合拉拔筋，所述光纤纤维复合拉拔筋包括多芯光纤和包裹在多芯光纤四周的增强纤维，所述多芯光纤和其四周的增强纤维之间通过热固性树脂固定相连。

作为改进，所述多根纤维增强塑料筋之间以及纤维增强塑料筋与光纤纤维复合拉拔筋之间也通过热固性树脂填充。

作为改进，所述多芯光纤为纤芯有3-9根。

作为改进，所述多芯光纤为七芯光纤，其包括一对分布式应变传感光纤、一对点式应变传感光纤、一根分布式振动传感光纤、一根分布式温度传感光纤和一根高灵敏度振动传感光纤，其中分布式温度传感光纤位于七芯光纤中心位置。

作为改进，所述铠装线外包裹有增强层。

作为改进，所述多芯光纤智能复合筋的多芯光纤两端焊接光纤跳线，多芯光纤通过光纤跳线连接多芯光纤耦合器，所述多芯光纤通过多芯光纤耦合器连接相应功能的光纤解调仪。

作为改进，所述增强层为纤维增强层或金属增强层。

作为改进，在增强层外进行喷砂处理形成麻面，或者是在增强层外缠绕树脂。

作为改进，所述增强纤维为碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维中的一种或者任意几种组合。