基于BOTDA的鋼筋混凝土銹裂全過程監(jiān)測及預測模型研究.pdf

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自19世紀以來應用于工程建設項目中，已經(jīng)有100多年的歷史，然而由于人們對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性認識的不足，耐久性問題，特別是鋼筋銹蝕引起的保護層開裂所造成的損失非常巨大。然而普通傳感器及傳統(tǒng)監(jiān)測手段存在固有的缺陷，目前并沒有很好的監(jiān)測技術能夠?qū)崿F(xiàn)對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋銹蝕全過程進行監(jiān)測。分布式光纖傳感技術作為一種新型的傳感技術，在國內(nèi)應用已經(jīng)有近十年的時間，由于其本身具有分布式、壽命長等特點，在土工工程大型結(jié)構(gòu)中得到的廣

2、泛的應用。而其在鋼筋銹蝕中監(jiān)測的資料并不多見，本文通過設計光纖傳感器，將其埋入鋼筋混凝土試件中進行銹蝕開裂全過程監(jiān)測，并基于監(jiān)測數(shù)據(jù)，對其他學者理論預測模型中的參數(shù)進行修正，提高了預測模型的精度。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)研制了用于監(jiān)測鋼筋混凝土銹脹開裂應變的分布式光纖傳感器:通過分析光纖材料的特性，光纖傳感器的特性并結(jié)合鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)實際銹蝕機理，研發(fā)了可以埋入混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部進行監(jiān)測的傳感器。
　　(2)通過標定

3、試驗建立了分布式光纖監(jiān)測應變和應變片數(shù)據(jù)以及裂縫寬度之間的關系:發(fā)明了一種采用對混凝土內(nèi)部加壓從而模擬鋼筋銹蝕膨脹的裝置，將研制好的光纖傳感器埋設于混凝土內(nèi)部和外表面，并在外表面貼上電阻式應變片作為對比，通過加水壓測得各級銹脹力下的應變片數(shù)據(jù)和分布式光纖數(shù)據(jù)，對光纖數(shù)據(jù)進行標定。同時，待混凝土開裂以后，標定混凝土試件裂縫和光纖應變的關系。
　　(3)將分布式光纖傳感器埋設與混凝土試件內(nèi)部，進行加速銹蝕試驗:通過測定沿鋼筋長度方向的