高杭埠頭基礎杭の損傷検出を実現するために、基礎杭のたわみ測定方法、静的損傷特性および損傷識別方法などを研究した。ひずみと曲率、曲率とたわみの関係に基づき、左右対称に配置された2列の光ファイバー格子ひずみセンサーアレイを用いて、高杭埠頭基礎杭の損傷前後のたわみ測定を実現した。多重損傷条件下における基礎杭たわみ関数を導出し、基礎杭損傷の静的特性を解析し、損傷識別指標を確定した。高杭埠頭基礎杭区分損傷識別方法を提案し、数値シミュレーションおよび物理モデル実験により検証した。数値計算結果は、計算された損傷位置が事前設定された損傷位置とほぼ一致し、損傷度の測定誤差は最大3.3％であることを示した。物理モデル実験により、事前設定された損傷は実測損傷範囲内にあり、基礎杭断面損傷係数は実測損傷度と線形関係にあり、線形度は0.8875であることが示され、光ファイバー格子センサーアレイが損傷を効果的に識別できることが示された。本方法は損傷前後の基礎杭に適用可能であり、物理的意義が明確で、最適化アルゴリズムに依存せず、長期監視が可能などの利点があり、高杭埠頭基礎杭損傷の監視要求を満たす。

光ファイバーセンシング;高杭埠頭;基礎杭;損傷識別;光ファイバー格子;たわみ変化