碳纤维混凝土机敏特性试验研究

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1、哈尔滨工业大学硕士学位论文碳纤维混凝土机敏特性试验研究姓名：戴鸿哲申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：王伟;吴思刚20050101摘要碳纤维混凝土是在普通混凝土中均匀加入一定形状、尺寸和掺量的短切碳纤维而构成的一种同时具有优良的力学性能和机敏特性的本征型智能材料。由于其电阻具有随其内部应力场和应变场变化而变化的特征，因而可以通过其电阻变化来实时监测结构的损伤状况，进而预测结构的剩余寿命。鉴于这种特性，碳纤维混凝土在道路、桥梁、大坝、海洋结构等大型复杂基础设施的健康监测方面展现出良好的发展前景。本文对碳纤维混凝土(C

2、FRC)的国内外研究现状进行了比较全面的评述。进行了大量的材料配制及其力学和机敏特性实验。研究了材料的制备工艺并提出了较为理想的电阻测试方法；探讨了环境因素包括温度和含水率对CFRC电阻的影响；特别对粗骨料碳纤维混凝土更是进行了系统的研究，具体包括：CFRC抗压试件压敏特性的研究；CFRC抗折试件静态断裂试验及其机敏特性测试；CFRC抗折试件在循环荷载作用下的疲劳性能和机敏特性的研究。最后，本文针对实际工程需要设计了局部碳纤维混凝土配筋粱，并研究其力学性能与机敏特性。此外还根据以上试验结果，初步探索了碳纤维混凝土的导电机

3、理。以上研究成果，对深入认识碳纤维混凝土的机敏特性及其导电机理，对碳纤维混凝土早日应用于工程实际，具有一定的理论意义和应用价值。关键词碳纤维混凝土；电阻变化；温湿度；疲劳性能：机敏特性哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractCarbonfiberreinforcedconcreteisakindofmultifunctionalconcretethatuniformlyadmixingwithdefiniteshapes，sizesandvolumeofstickcarbonfibers，anditsimultan

4、eouslypossessesthecharacterofsmartpropertyandgoodmechanicalproperty．Carbonfiberreinforcedconcrete’sresistancepossessesthecharacterofchanging龋磕thechangeofitsstressfieldandstrainfield，sotheimpairmentofthestructureCallbemonitoredbymeasuringitsresistance．Furthermore．

5、amethodbasedoncarbonfiberreinforeedconcrete’ssensitivityisadoptedtopredicttheremaininglifeofthestructures．Asitpossessestheabovevirtues，carbonfiberreinforcedconcreteemergesgoodandwideprospectinthefieldofhealthymonitoringoflargewscalecomplicatedinfrastructures，such

6、asroad，bridges，largedamsandstructuresofocean．AroundedcommentwasmadeontheresearchofCFRCallovertheworldinthispaper,andmuchexperimentonsmartpropertyandmechanicalpropertywasalsomade．PreparationtechnologyofCFRCisstudiedandaperlectmeasuringmethodwasputforwardtoo．Thepap

7、eralsostudiedtheenvironment’sinfluenceontheresistanceofCFRC．andtemperatureandwatercontentwasincluded．Asystematicresearchwasdoneoncarbonfiberreinforeedconcretethatmadeofaggregate．anditincludes：泌experimentstudyonsmartpropertyofCFRCcubes；aflexureexperimentonsmartpro

8、pertyandfractureofCFRCspecimens；andartexperimentonfatiguepropertyandsmartpropertyofCFRCspecimensundercyclic10ad．Atlast．pattialcarbonfiberreinforeedconcretebeam