混凝土結(jié)構(gòu)失效會造成巨大的經(jīng)濟損失,而鋼筋銹蝕是造成混凝土結(jié)構(gòu)失效的最主要的原因之一。近年來,光纖傳感技術(shù)以其良好的耐久性、抗電磁干擾性、高靈敏度和耐腐蝕性等優(yōu)點,光纖傳感器的研發(fā)已成為國內(nèi)外科研領(lǐng)域的熱點問題。然而,傳統(tǒng)光纖傳感技術(shù)在混凝土結(jié)構(gòu)監(jiān)測的應(yīng)用中存在溫度干擾較大和服役壽命短的問題。因為裂縫產(chǎn)生后的后期監(jiān)測至關(guān)重要,較短的服役壽命無法滿足全壽命期的監(jiān)測需求。因此,針對上述問題,開發(fā)出排除溫度干擾、滿足鋼筋各階段監(jiān)測要求的傳感系統(tǒng),具有較高的工程價值。本文開展的主要工作如下:（1）介紹了近年來光纖傳感技術(shù)的主要研究進展,總結(jié)并分析了傳統(tǒng)鋼筋銹蝕監(jiān)測技術(shù)的優(yōu)缺點,從而歸納了新型的光纖光柵傳感器的發(fā)展方向;提出了多預(yù)警點分析流程:首先,通過有限元仿真得到變形預(yù)警點,光柵波長間距約為0.4037 nm;其次,設(shè)置加速銹蝕預(yù)警點,光柵波長間距約為0.8223 nm;最后,設(shè)置了基于結(jié)構(gòu)力學(xué)理論推導(dǎo)的極限銹蝕預(yù)警點,波長間距約為4.3260 nm。（2）在傳統(tǒng)FBG監(jiān)測的基礎(chǔ)上,采用特殊光柵結(jié)構(gòu)——氫氟酸部分腐蝕方法,提出了一種適用于全壽命期鋼筋銹蝕監(jiān)測的光柵傳感器,消除了溫度變量對測量... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 鋼筋銹蝕機理與過程
    1.3 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕監(jiān)測技術(shù)研究進展
        1.3.1 電化學(xué)傳感技術(shù)研究進展
        1.3.2 傳統(tǒng)光學(xué)傳感技術(shù)研究進展
        1.3.3 光纖光柵傳感技術(shù)研究進展
        1.3.4 光纖光柵傳感溫度補償方案研究進展
    1.4 本文研究內(nèi)容
2 FBG傳感原理及鋼筋銹蝕監(jiān)測中預(yù)警點的理論分析與模擬
    2.1 FBG傳感原理
        2.1.1 應(yīng)變傳感原理
        2.1.2 溫度傳感原理
    2.2 鋼筋銹蝕預(yù)警點的理論分析與模擬
        2.2.1 鋼筋均勻銹蝕模型分析
        2.2.2 基于法拉第定律的鋼筋質(zhì)量銹蝕率理論推導(dǎo)
        2.2.3 變形預(yù)警點有限元模型分析
        2.2.4 加速腐蝕與極限預(yù)警點理論模型分析
    2.3 本章小結(jié)
3 基于FBG的鋼筋混凝土腐蝕監(jiān)測傳感系統(tǒng)設(shè)計實驗與分析
    3.1 腐蝕監(jiān)測傳感系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.2 傳感系統(tǒng)性能參數(shù)實驗設(shè)計
        3.2.1 傳感系統(tǒng)溫度敏感特性標(biāo)定實驗設(shè)計
        3.2.2 傳感系統(tǒng)應(yīng)變敏感特性標(biāo)定實驗設(shè)計
    3.3 混凝土中鋼筋銹蝕監(jiān)測實驗研究
        3.3.1 關(guān)鍵器件選型與分析
        3.3.2 外加電流加速腐蝕裝置設(shè)計
        3.3.3 鋼筋銹蝕的電化學(xué)加速腐蝕實驗
        3.3.4 實驗結(jié)果與分析
    3.4 本章小結(jié)
4 鋼筋混凝土腐蝕趨勢預(yù)測理論研究
    4.1 基于回歸分析法的腐蝕趨勢預(yù)測模型
        4.1.1 腐蝕預(yù)測模型設(shè)計
        4.1.2 腐蝕預(yù)測模型評價標(biāo)準(zhǔn)
    4.2 腐蝕趨勢預(yù)測模型驗證試驗
    4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3037266