钢筋混凝土是土木工程重要的建筑材料之一。由于钢筋混凝土结构的自身特点和服役环境,需要对其进行健康监测,保证钢筋混凝土结构的安全性。经研究和实际工程表明,光纤类传感器具有监测精度高、抗腐蚀能力强、抗干扰能力强等优点,但其本身较为脆弱,存在布设存活率较低、耐用性较差等缺点。为克服光纤易损的缺点,同时发挥其监测优势,本文基于BOTDA监测系统,通过FRP和不锈钢管封装光纤,制成具有监测距离长、精度高、全分布式、耐久性强等优点的FRP智能筋和不锈钢管智能筋,埋入钢筋混凝土试验梁内部,对钢筋混凝土结构的应变以及裂缝进行监测,并将FRP智能筋、不锈钢管智能筋与电阻应变片测量数据进行对比,检验两种光纤智能筋的应变监测性能。采用有限元软件进行试验仿真模拟,分析对比试验与模拟结果,评估两种光纤智能筋的监测性能。本文主要研究工作如下:(1)为保护光纤类传感器,使其可以用于钢筋混凝土结构内部的应变监测,基于布里渊全分布式测量技术,分别通过不锈钢管和FRP对光纤进行封装,自行研制不锈钢管智能筋和FRP智能筋,提出了光纤智能筋的制作工艺和流程。(2)为解决光纤中的温度与应变耦合效应,采用单一变量控制法开展了光纤智能筋的温度和应变性能标定试验研究,得出了光纤智能筋中心频率与温度、应变之间的变化规律。推出光纤智能筋中心频率与温度、应变之间的关系方程:1 2f=C(35)T+C(35)?,用于光纤智能筋应变监测试验中的温度补偿和中心频率与应变间的转换。(3)为检验光纤智能筋的应变监测性能,将FRP智能筋与不锈钢管智能筋沿梁长方向埋入混凝土试验梁中,并在梁表面同高度位置粘贴电阻应变片,对试验梁进行反复弯曲试验,采集试验数据,对比分析光纤智能筋数值、应变片数值、理论数值,评估FRP智能筋和不锈钢管智能筋的应变监测性能。(4)利用ANSYS进行了数值模拟计算与对比分析,建立钢筋混凝土试验梁模型,模拟实际试验情况,将有限元模型中的模拟值与两种光纤智能筋实测数据进行比较,通过分析对比,整体评估光纤智能筋的应变监测性能,论证FRP智能筋和不锈钢管智能筋运用于钢筋混凝土结构应变监测和裂缝监测中的可行性。