FBG腐蝕傳感器在鋼筋銹蝕監(jiān)測(cè)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(shí)，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(huì)帶來(lái)巨大的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失，造成原材料、資源、能源的浪費(fèi)，還會(huì)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(cè)具有重要的理論和實(shí)際意義。
　　本文在布拉格光纖光柵(FBG)腐蝕傳感器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用方面做了部分研究工作，研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾

2、個(gè)方面:
　　(1)總結(jié)了已有的鋼筋銹蝕的檢測(cè)/監(jiān)測(cè)方法，并分析了目前這些方法主要存在的問(wèn)題。
　　(2)由法拉第定律推導(dǎo)了鋼筋質(zhì)量銹蝕率的理論計(jì)算式，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比了理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。該實(shí)驗(yàn)證明了推導(dǎo)的法拉第定律理論計(jì)算式能夠用于估算鋼筋的銹蝕進(jìn)程。
　　(3)基于鋼筋銹蝕膨脹和FBG應(yīng)變測(cè)量的原理設(shè)計(jì)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(guò)制作的混凝土試件進(jìn)行加速銹蝕實(shí)驗(yàn)考核傳感

3、器的性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，設(shè)計(jì)的FBG腐蝕傳感器能夠直接測(cè)量鋼筋的銹蝕程度，并且具有比較大的監(jiān)測(cè)范圍。
　　(5)通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析得出了鋼筋加速銹蝕實(shí)驗(yàn)中鋼筋件并沒(méi)有發(fā)生很大的溫度變化的結(jié)論，證明了通過(guò)加速銹蝕實(shí)驗(yàn)考查FBG腐蝕傳感器的可行性。
　　(6)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探討并證明了將FBG腐蝕傳感器用于混凝土水化熱監(jiān)測(cè)，以指導(dǎo)施工過(guò)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(shí)驗(yàn)成果，對(duì)FBG