Keywords   SHM; carbon fiber composite material, strain, resistance, resistance rate 

目    录

1  绪论 1源-于,优~尔^论=文.网www.youerw.com 原文+QQ7520~18766

1。1  研究背景 1

1。1。1  结构健康监测 2

1。1。2  智能材料 3

1。2  国内外研究现状 4

1。3  研究内容 6

2  碳纤维复合材料自感知原理 9

2。1  碳纤维传感原理 9

2。1。1  纵向导电性能 9

2。1。2  横向导电性能 11

2。1。3  单向拉伸荷载作用下碳纤维的导电性能 12

2。1。4  碳纤维电阻常用的测量方法 13

2。2  碳纤维混杂传感理论 14

3  不同电极数量碳纤维筋的应变传感性能试验研究 20

3。1  引言 20

3。2  试验设计 20

3。2。1  试验材料与设备 20

3。2。2  制备工艺 21

3。3  对碳纤维筋进行拉伸试验 26

3。4  试验数据及数据处理 28

3。5  灵敏度 41

3。6  对实验数据分析 41

4  不同碳粉掺量改性树脂基碳纤维传感元件的力阻效应试验研究 43

4。1  引言 43

4。2  试验设计 43

4。2。1  试验的材料与设备 43

4。2。2  制备工艺 43

4。2。3  试验方法 44

4。3  试验的数据和数据处理 44

4。4  对试验数据的分析 50

结  论 52From+优 尔-论+文W网www.youerw.com 加QQ752018`766

致  谢 53

参 考 文 献 54

1  绪论

1。1  研究背景

新世纪以来，随着经济发展和科技进步，我国建设了许多重大复杂工程，如超大跨桥梁、大型体育场馆、大跨空间结构、大型水利工程以及核电站等。交通建设也进入了跨海连岛阶段。现代预应力结构是土木工程中最具竞争力的结构形式之一，尤其在大跨和超大跨的桥梁设计应用中，其优势更加凸显[1]。世界各国都在思考和实施以桥梁形式跨越海峡或海湾，我国也正在规划和建造大型跨海工程。从结构角度，斜拉桥、悬索桥以及它们的协作体系是目前大跨、超大跨桥梁的优选结构形式，但是随着桥梁跨度的增加，钢缆索自重应力增加，实际有效的容许应力减小，承载效率降低，从而限制了桥梁的极限跨越能力[2]。

此外，我国许多基础设施和重要结构的设计使用年限都在百年以上，但在现实工程中，由于结构设计时标准偏低，思考不全面；建造时受造型、环境等因素的影响；使用时缺乏合理、配套的保护手段；另外，服役环境的改变，甚至是发生如地震、火灾等自然灾难或者人为毁坏等。上述因素的协同作用使得材料与结构性能发生严重退化，重要土木工程基础设施的实际服役年限遭遇了重大挑战。最终由于长期的环境影响和载荷等因素的耦合作用，在某些服役状况下会引发严重的土木工程安全事故[3-4]。 “万里长江第一桥”的武汉长江大桥已经遭受了船舶撞击近百次，其安全状况和剩余使用年限令人忧虑[5]。从工程结构的安全性、可靠性角度考虑，需要稳定有效的监测手段和评价体系对这些服役的大型工程结构和基础设施进行服役状况评价，监测结构的工作环境、承受载荷、结构响应和调节性能，反演和正推结构损伤积累与演化过程及结构抗力衰减规律、评定结构的安全状态进而科学地对结构进行养护、维修和全寿命分析与设计[6]。