FBG腐蝕傳感器在鋼筋銹蝕監(jiān)測領域的應用研究.pdf

1、鋼筋混凝土結構是土木工程中應用最普遍的結構形式之一，通常情況下具有良好的耐久性能，但當其工作于海水等侵蝕性環(huán)境中時，鋼筋混凝土結構中的鋼筋很容易發(fā)生銹蝕。鋼筋銹蝕不僅會帶來巨大的直接和間接經濟損失，造成原材料、資源、能源的浪費，還會嚴重降低鋼筋混凝土結構的耐久性，甚至造成結構遭到破壞。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)腐蝕傳感器的設計及應用方面做了部分研究工作，研究內容主要包括以下幾

2、個方面:
　　(1)總結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)由法拉第定律推導了鋼筋質量銹蝕率的理論計算式，并通過實驗對比了理論和實驗結果。該實驗證明了推導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應變測量的原理設計了一種新型的FBG腐蝕傳感器，并介紹了其結構和工作原理。
　　(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。實驗結果表明，設計的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，以指導施工過程的可能性。
　　(7)結合彈性力學分析法，ANSYS有限元數(shù)值分析法和已有的實驗成果，對FBG