фото

Новый метод мониторинга состояния железобетонных конструкций с помощью рефлектометра предложили ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) и Дальневосточного отделения Российской академии наук (ДВО РАН). Исследователи показали, что современная электроника позволяет эффективно следить за внутренним состоянием железобетонных конструкций, вовремя предупредить разрушение и сделать мониторинг более экономичным. Результаты исследований опубликованы в международном журнале Smart Structures and Systems.

Как сообщил профессор Школы естественных наук ДВФУ Олег Витрик, в ходе испытаний тестовых железобетонных балок ученые определили, что деформация бетона в приповерхностном слое может существенно отличаться от деформации арматурных стержней в толще балки. Контролировать состояние конструкции исследователи предлагают с помощью датчиков на основе спектрально селективных отражателей — волоконных брэгговских решеток (ВБР). Датчики необходимо размещать на арматуре внутри конструкции в зонах сжатия и растяжения, возникающих при прогибе железобетонных балок.

«Размещение деформационных датчиков непосредственно на арматуре внутри железобетонных конструкций — ключевой элемент технического мониторинга зданий и сооружений. Наш метод позволяет отслеживать одновременно до нескольких сотен брэгговских решеток и на ранних стадиях реагировать на изменения. Важно, что это значительно снижает затраты за счет использования относительно недорогих рефлектометров вместо специальных оптических анализаторов, которые применяют сегодня», — подчеркнул Олег Витрик.

Модель новой измерительной системы включает стандартный оптический рефлектометр ANDO AQ7250, ВБР-датчики и опорные брэгговские решетки, которые преобразуют сигналы и обеспечивают устойчивость системы. Исследователи отмечают, что такие деформационные датчики не подвержены электромагнитным помехам и агрессивным воздействиям окружающей среды.

Авторами разработки стали ученые кафедры теоретической и экспериментальной физики Школы естественных наук ДВФУ и сотрудники Лаборатории прецизионных оптических измерений Института автоматики и процессов управления (ИАПУ) ДВО РАН. В исследовательскую группу входят академик РАН Юрий Кульчин, главный научный сотрудник ИАПУ и профессор ДВФУ Олег Витрик, сотрудники ДВО РАН Антон Дышлюк, Наталия Макарова и другие ученые.