混凝土由于具备价格低廉,便于取材以及性能优越等优势,成为了世界上应用范围最广且使用量最大的建筑材料,钢筋混凝土结构也成为了基础设施建设中应用最广泛的结构形式。随着建筑结构服役环境愈加复杂,结构的耐久性问题也日益突出,其中钢筋锈蚀是造成结构耐久性不足的最主要原因。钢筋锈蚀会造成钢筋与周围混凝土的粘结力减小,钢筋的横截面积减小,导致结构承载力下降。每年由于建筑结构早于使用年限破坏导致的安全事故有很多,各个国家也投入了巨大的财力和物力来维护由钢筋锈蚀造成的结构损坏。因此研究有效监测混凝土中钢筋锈蚀的方法,便于掌握钢筋锈蚀的规律以及发展方向,为重大工程的安全提供保障,同时具有重要的经济价值和社会意义。本文提出了利用单模-多模-单模（SMS）裸光纤和Fe-C涂层SMS光纤来进行腐蚀监测的方法,并进行了数值模拟与试验研究。首先列举了用于钢筋腐蚀监测的电化学方法与非电化学方法及其优缺点。详细介绍了SMS光纤的研究进展,并提出基于SMS光纤结构的腐蚀监测方法。然后介绍了利用SMS裸光纤与Fe-C涂层SMS光纤进行钢筋腐蚀监测的原理,并进行了数值模拟。在Rsoft软件中模拟了光纤在外界环境折射率发生改变时的光谱偏移情况。在模拟过程中考虑了无芯光纤（NCF）长度与Au膜、Fe-C膜厚度对模拟结果的影响。模拟的结果表明,当折射率在1.34～1.44的范围内变化时,当外界环境折射率增加时,SMS裸光纤与Fe涂层SMS光纤的光谱均向右偏移。SMS裸光纤与Fe-C涂层SMS光纤的灵敏度均随折射率的增加而提高,并且Fe-C涂层SMS光纤的折射率灵敏度要显著低于SMS裸光纤。NCF长度会影响SMS裸光纤的折射率灵敏度,但是对于Fe-C涂层SMS光纤的灵敏度影响很小。Fe-C涂层SMS光纤的灵敏度会随Au膜和Fe-C膜厚度的减小而提高,且Fe-C膜的厚度对光纤灵敏度的影响要高于Au膜厚度的影响。随后利用SMS裸光纤进行钢筋腐蚀监测的试验,试验中考虑了长度分别为2cm、3cm和4cm的3组无芯光纤（NCF）作为多模光纤制备SMS光纤传感器。将SMS光纤传感器贴在打磨好的钢筋表面,放置于3.5wt.%的Na Cl溶液中进行腐蚀测试。采用光谱仪实时监测钢筋腐蚀过程中SMS光谱的变化,同时采用开路电位和线性极化阻抗测量钢筋的腐蚀电位和腐蚀电流密度,计算钢筋累积腐蚀量。试验表明钢筋的腐蚀量与特征波长的偏移量成三次函数关系,SMS光纤腐蚀监测的灵敏度随无芯光纤长度增加而提高,且随腐蚀时间的增加先提高后降低。最后进行了基于Fe-C涂层SMS光纤的腐蚀监测试验,无芯光纤的长度为3cm。将SMS光纤溅射镀金后电镀Fe-C膜,金膜厚度分别为100nm和200nm,Fe-C膜厚度分别为7μm、17μm和30μm。将6组不同Au膜厚度与Fe-C膜厚度的SMS光纤放置在3.5wt.%的Na Cl溶液中进行腐蚀测试,同时监测光谱的变化和电化学阻抗谱（EIS）。试验结果表明SMS光纤特征波长的偏移量与Fe-C膜腐蚀量的百分比呈三次函数关系。Fe-C涂层SMS光纤的灵敏度随腐蚀量的增加非线性变化,并且低于SMS裸光纤的灵敏度。本试验中不同Au膜与Fe-C膜厚度的6组SMS光纤,特征波长偏移量的最大量程范围为6.3nm～25.75nm,Fe-C膜质量损失的最大量程范围为78.21%～99.94%,传感器的使用寿命范围为28.3h～80.4h。本文研究结果表明,将SMS光纤结构应用于钢筋腐蚀监测是合理有效的,SMS裸光纤具有较高的灵敏度,Fe-C膜SMS光纤在灵敏度、量程和使用寿命等方面的性能都在较好水平。