产品简介

       自感知预应力碳纤维板采用拉挤成型的工艺制作，其基本原理是将写入光栅的光纤放入到合束盘的正中孔，随多股连续碳纤维束一起在外力牵引下进入胶槽浸渍环氧树脂、固化剂、促进剂等热固性材料后，在具有固定截面形状的加热模具内固化成型，最后拉出模具形成产品。自感知预应力碳纤维板见下图所示：

       光纤光栅传感器作为一种成熟技术，已广泛应用于结构健康监测领域，它不仅具备了各类光纤传感器共有的抗电磁干扰、抗腐蚀、耐高温、体积小、质量轻、灵活方便、适用于恶劣服役环境等特点。

自感知预应力碳纤维板感知原理：

       光纤光栅传感器监测波长的变化主要取决于光栅条纹间距的变化，其主要受施加应变与温度的影响。计算公式如下：

       其中：为自感知碳板波长变量，单位pm；为自感知碳板系数，单位GPa；为自感知碳板变量，单位m2；为监测温度、为初始监测温度，单位℃；为自感知碳板应变系数常数，通常取；为自感知碳板温度系数常数，通常取9.8pm/℃。

采用内嵌光纤自感知预应力碳板的优势：

      （1）感知性能稳定：线性重复率可达99%，稳定性达0.5%F.S.；

      （2）兼顾受力承载与感知传感功能：实现构件加固的同时，可以对加固部位进行检测（监测）；

      （3）可设计性高：可以根据不同的工程需要，加工出不同尺寸，不同强度，具有多个监测点的自感知碳板；

      （4）监测结果精度高，不受电磁干扰。

自感知预应力碳板力学与感知性能参数

自感知预应力碳板力学性能指标

自感知预应力碳板的感知性能要求

自感知预应力碳板感知性能试验

自感知预应力碳板感知性能测试如下图所示。

自感知预应力碳纤维板感知性能的重复性和线性度试验见下图所示：

工程应用

       项目简介：大连港大窑湾港铁六号立交桥起始于大窑湾湾底，向西跨越大窑湾及北良港专用铁路线，东连大窑湾六号路，西接大连开发区东北大街，全线桥梁总长度约1163m。根据《大连港大窑湾港铁六号桥维修加固工程》图纸，采用132套ZFRP100-1.4和24套ZFRP100-2.0预应力碳纤维板加固，设计张拉力分别为140KN和200KN，张拉控制应变1000MPa，并在该桥14跨位置增设4条自感知预应力碳板。监测数据表明：自感知碳板能完整跟踪预应力碳板的整个张拉过程，可以对张拉过程中各个张拉阶段进行监测。自感知碳板可以较好地监测出张拉施工过程中由于千斤顶油表读数的人为误差和不规范施工造成的碳板少张拉或超张拉的情况。

       项目简介：宛坪高速公路是上海至西安高速公路的重要组成部分，全长 150.8 公里。该加固项目中使用智性预应力碳板加固体系共计144套，设计张拉强度为1000MPa，张拉力为14吨，边梁的4条预应力碳纤维板均采用自感知预应力碳板进行现场施工效果和体内预应力长久监测。监测数据表明：自感知碳板可以对碳板内的预应力损失进行监测.