Verteilte Dehnungsmessungen von Spannbetonbauteilen mit faseroptischen Sensoren

Der Beitrag widmet sich der Anwendung der Technologie der verteilten Dehnungsmessung auf Spannbetonbauteilen. Die verteilte faseroptische Technologie, die auf Lichtrückstreuung basiert, ermöglicht Dehnungsmessungen mit hoher räumlicher Auflösung über die gesamte Länge der optischen Faser. Ein solcher Ansatz ersetzt tausende herkömmliche punktuelle Dehnmessstreifen, die in Reihe angeordnet werden, durch eine einzige optische Faser. Im Beitrag werden faseroptische Sensoren aus Verbundwerkstoffen und deren Einsatz für Dehnungsmessungen und Untersuchungen der Rissentwicklung dargestellt. Drei praktische Beispiele von vorgespannten Betonbauteilen werden beschrieben - Lkw-Waagenplatten, Spannbetonträger mit einer Länge von 24 Metern und eine Brücke mit dem höchsten Pylon in Polen. Die Bauteile wurden in verschiedenen Bauphasen analysiert, während der Herstellung und Erhärtung, der Aktivierung der Spannglieder, des Einbaus und der Probebelastung. Auch als nachträglich installiertes Messsystem kommen die Sensoren zum Einsatz. Ziel dieses Beitrags ist es, die Möglichkeiten von Messungen mit faseroptischen Sensoren aus Verbundwerkstoffen zu schildern.

Distributed strain measurements of prestressed concrete elements with fibre optic sensors
The article presents the application of the technology of distributed strain measurements to prestressed concrete members. Distributed fibre optic sensing technology is based on light backscattering and enables strain measurements with high spatial resolution over the entire length of the optical fibre. Such an approach allows the replacement of thousands of conventional spot strain gauges, arranged in series, with a single optical fibre. The article presents composite fibre optic sensors and their application for strain measurements and crack development investigations. Three practical examples of prestressed concrete elements were described, namely truck scale platforms, prestressed concrete girders with a length of 24 meters, and one of the largest bridges in Poland. The structural members were analysed at different stages of construction, during fabrication and hardening, tendon activation, installation, proof loading, and also as a post-installed measurement system. The aim of this article was to demonstrate the possibilities of measurements with composite distributed fibre optic sensors.