新型智能混杂碳纤维复合材料(HCFRP)增强混凝土复合结构及其性能研究

基于前期有关混杂HCFRP复合材料和电阻传感技术的研究成果，本课题的目的是结合混杂和自传感技术开发新型智能HCFRP增强混凝土复合结构，并对其力学和自传感性能进行系统研究。该结构的特点是可设计性强，基于碳纤维压阻特性的自传感提高了复合结构的附加价值和智能性。通过巧妙的混杂设计不仅可大幅提高该新型复合结构的力学性能，使其具有明显的二次刚度和应变强化特性，提高了结构承载能力以及初期损伤的可控和可修复性；同时也优化了基于碳纤维电阻变化率的自传感功能，基于结构的不同损伤阶段HCFRP可用作应变传感器，也可用作预警传感器对HCFRP混凝土复合结构的健康状况进行自传感和自监测。主要研究内容：通过理论分析和试验研究，建立智能HCFRP混凝土复合结构的力学模型和混杂设计方法，并探讨不同设计参数对结构性能的影响；研究智能HCFRP混凝土复合结构的力电耦合关系，定量建立其自传感模型及结构健康评价指标体系。