sma混凝土梁的裂缝监测及自修复

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1、第12卷第1期建筑材料学报Vol.12,No.12009年2月JOURNALOFBUILDINGMATERIALSFeb.,2009文章编号:1007-9629(2009)01-0027-05SMA混凝土梁的裂缝监测及自修复1,21121狄生奎,李慧,杜永峰,SteveZou,韩全治(1.兰州理工大学土木工程学院,甘肃兰州730050;2.DepartmentofCivilandResourceEngineering,DalhousieUniversity,HalifaxB3J1Z1,Canada)摘要:试验研究了混凝土梁加载过程中NiTi形状记

2、忆合金(shapememoryalloy,简称SMA)丝电阻变化率与混凝土梁裂缝宽度的关系和SMA丝通电激励过程中混凝土梁裂缝恢复的变化规律.结果表明:SMA丝电阻变化率随混凝土梁裂缝宽度的增加呈现出规律性的变化,尤其是当混凝土裂缝在0.3mm范围内变化时其电阻变化率对梁裂缝变化更为敏感;SMA丝通电激励后的恢复特性能使SMA混凝土梁的裂缝很好愈合.利用SMA丝电阻变化率对裂缝变化的敏感性和其相位恢复特性可实现对混凝土梁裂缝的自监测和自修复.关键词:形状记忆合金(SMA);混凝土梁;自修复;电阻变化率;裂缝中图分类号:U443.32;U445.32文献标识码:ASel

3、fmonitoringandRepairingBasedonCrackofConcreteBeamEmbeddedwithSMA1,21121DIShengkui,LIHui,DUYongfeng,SteveZou,HANQuanzhi(1.SchoolofCivilEngineering,LanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou730050,China;2.DepartmentofCivilandResourceEngineering,DalhousieUniversity,HalifaxB3J1Z1,Canada)Abs

4、tract:AnexperimentalresearchonconcretebeamsembeddedwithprestretchNiTishapememoryalloy(SMA)wireswaspresentedduringthemartensitephaseatroomtemperature,therelationshipbetweenresistancechangerateofSMAandcrackwidthofconcretebeamwastestedandtheselfrepairingofcrackwasrealizedwhiletheSMAwasexc

5、ited,theinfluenceofdifferentprestretchandclamphadbeentakenintoaccountintheexperiment.TheresultshowsthattheresistancechangerateofSMAissensitivetothechangeofcrackwidthandtherecoverpropertyofphasevariationcanrealizethecrackselfrepairing.Thesensitivepropertyofresistancechangerateandrecoverp

6、ropertycanbeusedtoconcretebeammonitoringandselfrepairingtemporarily.Keywords:shapememoryalloy(SMA);concretebeam;selfrepairing;resistancechangerate;crack目前,结构健康检测正在向智能化方向发使用要求而承受着长期的静动力荷载,致使结构的[1-2]展,其关键是实现长期、在线、实时监测,并进一强度和刚度随着时间的延长而降低,因此,建立和发步实现结构的自修复功能.传统的结构健康检测方展一种能够提供整体和全面运行信息的桥梁监测和

7、法多以电阻应变测试为主,属静态测试系统,缺乏测评估系统十分必要,以便随时了解桥梁结构的承载[2]试的实时性,只能进行离线和非实时的检测.对于能力和安全储备,从而保证大桥运营的安全性和耐[3-6]重要的生命线工程,如大型桥梁结构,由于其特殊的久性.形状记忆合金(shapememoryalloy,简称收稿日期:2008-04-29;修订日期:2008-09-08基金项目:甘肃省科技支撑项目(0708GKCA002);甘肃省自然科学基金暨中青年科技基金项目(3ZS062-B25-031)作者简介:狄生奎(1971-),男

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