混凝土結(jié)構(gòu)的健康自監(jiān)測及損傷評估.pdf

1、本文的研究目的在于,在充分掌握CFRC材料與結(jié)構(gòu)構(gòu)件力機(jī)敏性能的前提下,實現(xiàn)基于CFRC的健康監(jiān)測及損傷評估系統(tǒng),并在實際的工程結(jié)構(gòu)中加以應(yīng)用.圍繞這一主題,本文在以下六個方面開展了探索性的研究工作:1.CFRC材料的制備工藝成熟穩(wěn)定的制備工藝,是實現(xiàn)CFRC大規(guī)模應(yīng)用于實際工程結(jié)構(gòu)的基本保證.本文總結(jié)了碳纖維的分散工藝,這是成功制備CFRC材料的關(guān)鍵所在;在實驗基礎(chǔ)上,比較了不同種類的碳纖維對CFRC力學(xué)性能的增強(qiáng)效果,并最終確定,使

2、用瀝青基碳纖維具有最高的性能—價格比.2.CFRC機(jī)敏材料的工作機(jī)理研究了CFRC材料的增強(qiáng)機(jī)理,包括:碳纖維對混凝土基體的阻裂機(jī)理以及碳纖維的應(yīng)力分布規(guī)律等兩個方面.3.CFRC壓敏性的測試方法壓敏性是CFRC最重要的力機(jī)敏性,它主要由CFRC的電阻變化率δ來反映.本文探討了兩電極測試方法中測量儀器的內(nèi)阻、電極與試件間的接觸電阻以及極化效應(yīng)等因素對測試結(jié)果的影響;同時創(chuàng)造性地提出以碳纖維水泥凈漿作為導(dǎo)電膠粘材料,用于外貼碳纖維布電極的

3、測試方法,實驗證明這種測試方法具有價格低廉、性能可靠的優(yōu)點;另外,還對CFRC的電阻率,隨齡期的增長而增大的規(guī)律進(jìn)行了探討.4.CFRC材料的壓敏性試驗通過CFRC材料壓敏性的試驗,驗證了小應(yīng)力下CFRC處于彈性狀態(tài)時,電阻變化率δ與應(yīng)力水平σ間存在相關(guān)性;確定了合理的電極布置方向;探討了彈性形變對電阻變化率δ的影響;考察了加載速率與孔隙自由水等因素對CFRC電阻變化率δ的影響;驗證了彈塑性狀態(tài)下CFRC電阻變化率δ與材料損傷程度間存在