鋼筋銹蝕的光纖傳感監(jiān)測試驗和數(shù)值分析研究.pdf

1、鋼筋銹蝕是造成混凝土結(jié)構(gòu)耐久性失效的最主要的原因，很多鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于鋼筋銹蝕而被修復(fù)、拆毀，造成了巨大的經(jīng)濟損失。目前，結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測成為保證重要建筑物運營安全的主要手段，由于光纖抗干擾、抗腐蝕的優(yōu)點，光纖傳感監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)被廣泛用于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中，這項技術(shù)有望克服傳統(tǒng)鋼筋銹蝕監(jiān)測的不足而應(yīng)用到銹蝕監(jiān)測領(lǐng)域中。
　　本文基于白光光纖傳感技術(shù)對混凝土中鋼筋銹脹進行監(jiān)測試驗，對混凝土保護層銹脹開裂數(shù)值模擬進行分析研究，主要做了以下工作

2、:
　　對基于光纖Michelson干涉的白光光纖形變測量儀的基本結(jié)構(gòu)原理進行闡述，基于白光光纖形變測量傳感技術(shù)設(shè)計了鋼筋銹蝕傳感器。采用恒電流通電加速銹蝕試驗法，設(shè)計兩種鋼筋銹蝕監(jiān)測試驗方案，分別對不同保護層厚度下混凝土保護層銹脹開裂前和開裂后的鋼筋銹脹環(huán)向應(yīng)變進行試驗研究，同時對試驗中混凝土銹脹開裂后裂縫寬度變化進行研究。試驗得出白光形變測量儀可以對微小形變進行監(jiān)測;試驗驗證了鋼筋銹脹監(jiān)測傳感器可以對混凝土中鋼筋銹蝕實現(xiàn)全壽命

3、的定量監(jiān)測，傳感器的精度高，靈敏度好;較厚的混凝土保護層可以有效的延長混凝土銹脹開裂的時間，監(jiān)測應(yīng)變與混凝土裂縫寬度的發(fā)展趨勢相似。
　　采用Abaqus混凝土塑性損傷模型，對混凝土保護層開裂前的鋼筋銹脹試驗進行數(shù)值模擬。通過模擬保護層銹脹微裂紋發(fā)展過程，分析得出保護層開裂時數(shù)值模擬和試驗的應(yīng)變結(jié)果相吻合，并通過模擬結(jié)果判斷試驗過程中對應(yīng)保護層銹脹微裂紋發(fā)展位置。用保護層開裂時的徑向位移和環(huán)向應(yīng)變作為指標，分別將混凝土保護層厚度、