[2]。在 1967 年 12 月，建立在美国俄亥俄河上的银桥突然发生坍塌，至少 51 人不幸身亡；在论文网

1986 年冬天，海冰冲倒了渤海石油钻井 2 号平台。由于这些结构的突然奔溃对人们造成了巨 大的危害，人们因此对现代结构安全性更加重视。

实时监测重大的工程项目的结构性能进，及时发现结构的破坏，通过对其安全性的评估， 对结构和剩余寿命预测并加固减缓破坏，对提高工程结构的使用寿命，保护人民生命财产安 全有着巨大的意义，这已经发展成土木工程中的一个重要方向和指导[3]。结构健康监测系统 可以及时收集反馈出结构受力的相关数据，通过损伤识别算法损伤的位置与程度进行判断， 对结构的安全性做出及时有效的评估，预测结构可能发生的突变，因而鉴于土木工程结构健 康监测的必要性和迫切性，为了确保大型土木工程结构的建造和使用安全，就必须全面掌控 结构建造与使用全过程的受力破坏演化规律。

如果结构材料能够具备自感知性能，将会进一步推动结构的健康监测的发展。目前，世 界上使用最多的材料便是混凝土，但是普通硅酸盐水泥混凝土在使用的过程中还存在许多问 题，虽然混凝土抗压强度很高，但是抗拉强度却并不高。而且普通的硅酸盐水泥混凝土耐腐 蚀性差、容易开裂[4,5]。为了改进混凝土的性能，国内外现将目光放到一种有机材料与无机材 料的相混合的复合材料上，这便是聚合物混凝土。树脂混凝土是聚合物混凝土的一种与普通 混凝土相比，具备着以下优点:一、环氧树脂混凝土强度增长速度比普通水泥混凝土的快得多， 即便是在常温和低温下，它也可以固化，在固化 24 小时后，强度便能达到最终强度的 80%[6-10]； 二、环氧树脂混凝土具有很好的粘附性，可以进行快速修补；三、环氧树脂混凝土具备良好 力学性能，其抗压强度、抗弯强度、抗拉强度均高于普通混凝土，具有良好的耐久性、抗冲 击性、抗渗性、抗冻性、耐磨性、耐水性、耐腐蚀性[11-13]。因此，这种材料得到了人们重视 和并应用到实际中。环氧树脂混凝土是一种新型的建筑材料，虽然环氧树脂混凝土的研究历

史只有 50 年，人们开展深入研究并逐步应用于工程中也不超过 20 年，我国对环氧树脂混凝 土的研究更是还在刚刚发展的阶段，尚没有成熟的理论，也没有足够的设计施工经验。环氧 树脂强度高、粘结性好、耐磨性好、与水泥混凝土有很强的粘结性[14,15]。为此我们选择了环 氧树脂混凝土进行研究，希望能够研制出具有自感知性能的环氧树脂混凝土。

本研究正是在这样的背景下展开工作的，为了更好的优化环氧混凝土，我们对环氧树脂 混凝土进行改性处理,在其中加入碳粉，增加了其自感知特性，以此达到结构健康监测的目的。 为将该材料进一步推广提供可靠的实验数据和技术分析。

1。2 结构健康监测的基本概念及组成

结构健康监测指的是利用现场的无损传感技术，分析结构系统特性，对结构损伤或突然 破坏进行识别分析[16]。工程结构的损伤分为两种，突然损伤和积累损伤。突然损伤指的是遭 遇风暴、地震、爆炸等重大自然灾祸或人为灾害这一类突发事件引起的结构的损伤，而积累 损伤指的是结构在长时期使用后一点一点累积的损伤，具有缓慢积累的性质。Sohn 和 Farrar 对损伤识别的目标的损伤检测分为 5 个层次:判断结构中是否有损伤产生，损伤定位，识别损 伤类型，量化损伤的严重程度，评估结构的剩余寿命[17]。但是同时，还要注意的是要能够区 分结构建模误差引起的偏差与结构损伤引起的偏差。