纤维水泥基复合材料传感器受弯机敏性研究

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1、丈？大ｉｔ嫂ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ工ｓ硕士芽位记文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ幽纤维水泥基复合材料传感器受弯机敏性研究工程领域＿＿＿作者姓名麓＿此Ｔ－ｊ指导教师ＬＭＭ．——２０５６答辩日期＿１＾ＥＪ．专业学位硕士学位论文纤维水泥基复合材料传感器受弯机敏性研究ｔｏｎｍａｒ－ＳｕｄＳｔＰｒｏｅｒｔｏｆＦｉｂｅｒＣｅｍｅｎｔｂａｓｅｄＣｏｍｏｓｉｔｅｙｐｙｐＳｅｎｓｏｒｓＳｕｂｅｃｔｅ

2、ｄｔｏＢｅｎｄｉｎｇｊ作者姓名：韩壮工程领域：建筑与土木工程学号：３１３０６０３５指导教师一宁教授：丁２０１５年６完成日期：月大ｉｔ理工大摩ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中巳经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体巳经发表的研究成果，也不包含其他巳申请学位或其他用途使用过的成果一。与

3、我同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。．学位论文题目：ｉｉｉ＾菱合对良裏ｇ声Ｉｆｊ＿－士０日／：；日期：年／月作者签名（大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要结构健康监测（ＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＨｅａｌｔｈＭｏｎｉｔｏｒｉｎＨＭ）对评估混凝土结构安全十ｇ，简称Ｓ、分重要。目前，传统的健康监测传感器包括电阻应变片、压电陶瓷光纤传感器和形状一，些不足之处。近年来记忆合金等但这些传感器在实际工程监测中仍存

4、在，具有自感－Ｍ应能力的纤维水泥基复合材料（ＦｉｂｅｒＣｅｍｅｎｔｂａｓｅｄＣｏｍｐｏｓｉｔｅａｔｅｒｉａｌｓ，简称ＦＣＣＭ）得到广泛的关注和研究，本文主要研究了ＦＣＣＭ制作成的纤维水泥基复合材料传感器Ｆ－（ｉｂｅｒＣｅｍｅｎｔｂａｓｅｄＣｏｍｐｏｓｉｔｅＳｅｎｓｏｒ，简称ＦＣＣＳ）。目前，对ＦＣＣＳ在拉、压应力下（弹性阶段）的自感应能力已经进行了充分的研宄；可在受弯情况下，特别是关于ＦＣＣＳ开裂后的自感应研究还很少。本文研究了单个自由ＦＣＣＳ受弯全过程的机敏性和埋入钢筋混凝

5、土梁中的ＦＣＣＳ受弯机敏性能，主要工作总结如下：（１）研究了单掺、复掺和三掺导电相材料的ＦＣＣＳ受弯机敏性。试验结果表明，当达到开裂荷载时，ＦＣＣＳ的承载力突然下降，电阻变化率也随之迅速上升，表现出较好的力电机敏性。（２）ＦＣＣＳ阻变化率（Ｆｒａｃｔ．ＲｔＦＣＲ电ｉｏｎａｌＣｈａｎｇｅｉｎｅｓｉｓａｎｃｅ，简称）随着裂缝张开一位移（ＣｒａｃｋＯｐｅｎ丨ｎｇＤｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ，简称ＣＯＤ）的增大而增大，可用次函数拟合且拟合效果较好一ＦＣＣＳ；拟合直线在纵轴上的截距定程度上可以表

6、示开裂时承载力的降低幅度。；拟合直线的斜率表示裂缝监测的灵敏度Ｇ）ＦＣＣＳ的电阻变化率随着底部应变的变大而变大，随着跨中烧度的增大而增大，一次函数拟合且拟合效果较好这两种关系都可用。（４）埋入钢筋混凝土梁中的ＦＣＣＳ电阻变化率随着梁底应变的增大而增大，随着，梁底部裂缝张开位移的增大而增大随着梁跨中晓度的增大而增大，这三种关系都可用一次函数拟合且拟合效果较好。（５）综上可知，将ＦＣＣＳ埋入钢筋混凝土梁中，通过ＦＣＣＳ电阻的变化可以对梁开裂前的梁底应变、梁开裂后的裂缝宽度和梁跨中烧度进行有效

7、的实时健康监测。关键词：结构健康监测；纤维水泥基复合材料；传感器；受弯机敏性－－Ｉ纤维水泥基复合材難感器受弯机敏性研宄ｍａｒｔ－ＳｔｕｄｙｏｎＳＰｒｏｐｅｒｔｙｏｆＦｉｂｅｒＣｅｍｅｎｔｂａｓｅｄＣｏｍｐｏｓｉｔｅＳｅｎｓｏｒｓＳｕｂｅｃｔｅｄｔｏＢｅｎｄｉｎｇｊＡｂｓｔｒａｃｔＳｔｒｕｃｔｕｒａｈｅａｌｔｈｍｏｎｉｔｏｉｏｒｔａｎｔｔｏｏｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓａｆｅｔｏｆｌｒｎｇＳＨＭｉｓｂｅｃｏｍｉｎａｎｉｍｌ（）ｇｐｙｃｏｎｃｒｅ

8、ｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ｎｏｗｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｓｅｎｓｏｒｓｏｆｈｅａｌｔｈｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｆｏｒｃｏｎｃｒｅｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｃｏｎｔａｎｅｔｒ－ｔｒｔｉｌｅｃｉｃｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｓｔｒａｉｎａｕｇｅｓｉｅｚｏｅｌｅｃｉｃｃｅｒａｍｉｃｏｉｃａｌｆｉｂｅｒｓｅｎｓｏ