钢筋腐蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性和可靠性的重要因素,是导致混凝土结构破坏的主要原因。因此,研究钢筋腐蚀的长期监测方法是非常必要且重要的。然而,既有钢筋腐蚀监测方法具有监测范围小、无法实现长期测量等问题,所以亟待建立一种钢筋腐蚀的长期监测新方法。分布式光纤传感技术以其体积小、柔软可绕、易与结构复合、耐腐蚀、分布式测量等不可比拟的优势,引起了国内外学术界与工程界的广泛关注。本论文在分析研究现有光纤应变传感技术的基础之上,以钢筋混凝土结构为研究对象,提出了基于螺旋分布式光纤传感的钢筋腐蚀长期监测新方法,研究了钢筋混凝土结构的膨胀破坏规律。主要的研究结果如下:(1)提出了基于螺旋分布式光纤传感的钢筋腐蚀监测原理。通过建立钢筋混凝土膨胀开裂的数学模型并对钢筋腐蚀膨胀过程进行了数值模拟,分析了环向应力的影响参数,提出了基于螺旋分布式光纤传感的钢筋腐蚀监测原理。(2)研制了用于监测钢筋腐蚀的螺旋分布式光纤传感器。通过弹性力学理论,对螺旋分布式光纤传感器的缠绕半径、螺距和螺旋角进行了理论分析,最终确立了螺旋分布式光纤传感器的结构设计参数及工艺,研制成功了螺旋分布式光纤传感器并对砂浆包裹的钢筋结构进行了腐蚀试验验证。(3)进行了钢筋腐蚀长期监测新方法的模型验证试验并研究以钢筋腐蚀膨胀的破坏规律。将螺旋分布式光纤传感器植入混凝土结构内部,通过加速腐蚀试验,搭建了钢筋混凝土结构的钢筋腐蚀长期监测的模型试验平台,获得了钢筋腐蚀的时程变化规律,并阐明了混凝土结构中钢筋腐蚀膨胀破坏的规律。