[01244449]用于结构健康监测的智能混凝土破坏过程的力—电场动态比拟

碳纤维混凝土具有导电性，其电阻值随着荷载的变化而变化，利用这一智能特性，可将其应用于结构健康监测等领域，具有很好的应用价值，而碳纤维混凝土的力电比拟具有创新性和理论价值，本成果的主要内容如下：

通过大量的试验，研究了智能混凝土在各种荷载作用下的力学、电学和拉敏及压敏性能，通过对比不同碳纤维含量下混凝土的性能，确定了经济合理的碳纤维混凝土配合比。研究了碳纤维混凝土电学性能和压敏性的影响因素，如碳纤维的分散、碳纤维掺量、试件龄期等。重点研究了碳纤维混凝土试件在单调荷载及循环荷载作用下相对电阻率变化率与荷载之间的关系。从理论上和试验上验证了碳纤维混凝土在受力全过程的力电比拟模型。

在此基础上提出了结构监测系统的构思和工作原理：包括加载方案、电极布置方案、电路设计与信号采集方法。使用碳纤维混凝土作为传感元件的监测系统能够在不同气候条件中、不同可视程度下正常工作，满足监测要求，并作为本征性测试载体能够与结构中的混凝土材料充分相容，发挥比其他监测系统更优越的性能，并且智能混凝土监测系统的强度和稳定性较好。

所开发的智能混凝土结构监测系统经过理论分析、实验验证及现场初步应用证明能够满足使用要求，具有良好的应用前景并预期可获得良好的社会效益和经济效益。