摘 要 ： 利用布拉格光纤光栅替代电阻应变片对拉拔试验中钢筋与混凝土的应变进行测量 ，采用这种新的试 验方法研究钢筋与强度等级
分别为 C30和 C60的混凝土的黏结滑移性能。结合之前的文献数据 ，统计回归得 出适用于普通强度和高强混凝 土基体下钢筋黏结强度的
计算公式。对试验结果进行比较 ，总结出钢筋 与普通混凝 土及高强混凝土之间的黏结一滑移性能的差别。
关键词 ： 布拉格光纤光栅 ；电阻应变片；高强混凝土 ；黏结滑移
中图分类号 ： TU528．01 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1002—3550(2011)06—0151-03
Application of fiber bragg grating sensor to study the behaviors betw een reinforcing bar and concrete
WE／Guo—liang，SONG Yu-pu
(StateKeyLaboratoryofCoastal andOffshoreEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian 116024，China)
Abstract： In pullout test．the s~mns ofthe reinforcing steel and concrete are measured based On FBG instead ofth e strain gauge．W this new
technique，the bond—slip between reinforcing bar and two types ofconcrete (C30，C60)have been investigated．Combined with the previous date，
the bond strength calculating formula has been established through statistical regression，which are both applicable tO general-strength and
high—strength concrete．By compareing the test results，the bond—slip differences between normal strength concrete and high strength concrete with
reinforcing steel bar is described．
Key words： FBG；strain gauge；hi曲一strength concrete；bond—slip
0 引 言 1 试 验 概 况
布拉格 光纤 光栅 是近些年兴起的一种测量应 变的传感器
件 ，与传统的 电阻应变 片相 比 ，其具有稳定性好 、抗 电磁 干扰 、
耐腐蚀 、精度高等优点f2]，基于这些优点光纤光栅测量技术已广
泛应用于重要混凝土结构的健康监测 当中。一些 学者经研究发
现【1]，利用改进后的光线光栅封装技术，可以将光纤光栅广泛应
用到钢筋混凝土结构 中，并可以解决钢筋与混凝土结构内部应
变监测的难题 。
之前 的学者【4ns1为了研究钢筋 与混凝土 的黏结滑移性 能 ，
进行了一系列的内贴片式 局部黏结一滑移试验 ，这种试验是将
锚固钢 筋 内开 槽 ，在槽 内布置 电阻应 变 片 ，来测 量钢 筋 的应
变 从而得到不 同位置处 钢筋的应力。同时在混凝土 内埋 设
应变片来测 量混凝 土的应变 ，不过是用距 离钢筋 表面一定 距
离处 的混凝 土 的应 变近似 界面处 的混凝 土 的应 变 。试验 中所
用锚 固钢筋 由于开 槽 ，降 低 了钢 筋 的整体 性 能 ，并且 钢筋 的
强度也会有所下降 ；混 凝土 中的应变 片由于埋 设位置的原 因 ，
也无法准确的测量出钢筋与混凝土界面处的混凝土的应变。
采用光栅光 纤可 以避免这些 不利 因素 ，本试验将 光纤光栅 贴
于钢筋表面，同时在界面的相应位置处将光纤光栅埋设在混
凝土 中 ，这样就能较 为准确 的测 出界 面处钢筋 与混凝 土对应
的应 变值 、s 。
收稿 日期 ：2010—12—16
1．1 试验 所 用混凝土 与锚 固钢 筋 的特 性
本试验所采用 的普通 混凝 土与高强混凝 土的强度等级分
别为 C30和 C60，所用 的混凝 土的配合 比如表 1所示 ，经实测
得立方体抗压强度分别为 37．7、74．66 MPa。本试验所用钢筋为
HRB400级月牙肋钢筋 ，经实测钢筋的屈 服强度为 436 MPa，弹
性模量为 E 2．OxlO MPa。
表 1 混凝土配合比 kg／m
1．2 试 件制作 及加载 装置
本试验采 用 6个试件 ，其 中 A一1～A．3为普通强度混凝土试
件 ，B—l—B．3为高强混凝土试件 ，所用 的试件尺寸均为 150 nllrlX
150 mmx350 mm，内置钢筋直径 d=25 ml／1，钢筋 的有效锚 固长
度 1．=-250 mm，图 1为试件示意图。试验利用大连理工大学近海
与海岸 国家 重点 实验室 15 t的 MTS疲劳试 验机进 行拉拔 试
验 ，应用光纤光栅解调器对光纤光栅所测量的钢筋与混凝土的
应变进出采集 。
1．3 光 纤光栅 传 感器的 布设与试 验方 法
锚 固钢 筋的应 力 沿 锚 固长度分 布图形 的大致 形状 如

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