FBG腐蝕傳感器在鋼筋銹蝕監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用研究.pdf

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是土木工程中應(yīng)用最普遍的結(jié)構(gòu)形式之一，通常情況下具有良好的耐久性能，但當(dāng)其工作于海水等侵蝕性環(huán)境中時，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋很容易發(fā)生銹蝕。鋼筋銹蝕不僅會帶來巨大的直接和間接經(jīng)濟損失，造成原材料、資源、能源的浪費，還會嚴(yán)重降低鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，甚至造成結(jié)構(gòu)遭到破壞。因此，鋼筋銹蝕的監(jiān)測具有重要的理論和實際意義。
　　本文在布拉格光纖光柵(FBG)腐蝕傳感器的設(shè)計及應(yīng)用方面做了部分研究工作，研究內(nèi)容主要包括以下幾

2、個方面:
　　(1)總結(jié)了已有的鋼筋銹蝕的檢測/監(jiān)測方法，并分析了目前這些方法主要存在的問題。
　　(2)由法拉第定律推導(dǎo)了鋼筋質(zhì)量銹蝕率的理論計算式，并通過實驗對比了理論和實驗結(jié)果。該實驗證明了推導(dǎo)的法拉第定律理論計算式能夠用于估算鋼筋的銹蝕進程。
　　(3)基于鋼筋銹蝕膨脹和FBG應(yīng)變測量的原理設(shè)計了一種新型的FBG腐蝕傳感器，并介紹了其結(jié)構(gòu)和工作原理。
　　(4)通過制作的混凝土試件進行加速銹蝕實驗考核傳感

3、器的性能。實驗結(jié)果表明，設(shè)計的FBG腐蝕傳感器能夠直接測量鋼筋的銹蝕程度，并且具有比較大的監(jiān)測范圍。
　　(5)通過實驗結(jié)果分析得出了鋼筋加速銹蝕實驗中鋼筋件并沒有發(fā)生很大的溫度變化的結(jié)論，證明了通過加速銹蝕實驗考查FBG腐蝕傳感器的可行性。
　　(6)通過實驗探討并證明了將FBG腐蝕傳感器用于混凝土水化熱監(jiān)測，以指導(dǎo)施工過程的可能性。
　　(7)結(jié)合彈性力學(xué)分析法，ANSYS有限元數(shù)值分析法和已有的實驗成果，對FBG