土木工程智能材料的應用發(fā)展研究論文

1、土木工程智能材料的應用發(fā)展研究論文 土木工程智能材料的應用發(fā)展研究論文摘要:0 引言 隨著材料技術的快速發(fā)展，越來越多的高新技術被運用到工程材料的研發(fā)中，各種新型材料層出不窮，以復合材料為基礎發(fā)展而來的智能材料，為解決相應材料的力學問題提供了科學牢靠的途徑。作為有著多學科交叉背景的綜合學科，智能材料為土木工程中日益復關鍵詞:土木工程,智能,材料,應用,發(fā)展,研究論文,引言,隨著,材料0 引言 引言隨著材料技術的快速發(fā)展，越來越多的高新技

2、術被運用到工程材料的研發(fā)中，各種新型材料層出不窮，以復合材料為基礎發(fā)展而來的智能材料，為解決相應材料的力學問題提供了科學牢靠的途徑。作為有著多學科交叉背景的綜合學科，智能材料為土木工程中日益復雜的結構提供了實現(xiàn)的可能性，因此這一學科的研究也日益受到重視。諸如大跨度橋梁、高層建筑、水利樞紐、海洋鉆井平臺以及油氣管網系統(tǒng)之類的基建設施，在其較長的使用期中，外界各種不利作用會使得組成這些結構的材料發(fā)生不可逆的變化，從而導致結構出現(xiàn)不同程度地性

3、能衰減、功能弱化，甚至會誘發(fā)重大工程事故。若是能將智能材料運用到對這些超規(guī)模的工程結構物中，能夠時刻評定相應的安全性能、監(jiān)控損傷，并智能修復，則將為未來工程建設提供新的發(fā)展思路。所謂智能材料，是指隨時能夠對環(huán)境條件及內部狀態(tài)的變化做出精準、高效、合適的響應，同時還具備自主分析、自我調整、自動修復等功能的新材料。受仿生學科的啟在具體的工程中，若要實現(xiàn)這么多的功能，僅僅依靠單一材料是無法實現(xiàn)的，因此通常情況下都是通過多種智能材料的組合才能達

4、到目的。2 智能材料在土木工程結構中的應用 智能材料在土木工程結構中的應用2.1 光導纖維光纖維的主要化學成分為二氧化硅，作為信息傳遞的絕佳介質，有著其他任何材料無法比擬的傳導能力。材料主要由內層圓柱形透明介質和外層圓環(huán)形透明介質組成，內層為纖芯，外層為包層。內外層折射率的差異能夠保證攜帶信息的光在纖維里面能量損失少，傳輸距離大。將光纖維植入到混凝土結構中，制成光纖維混凝土結構。當混凝土結構因外部因素的變化而產生變形時，植入砼結構中的纖

5、維也隨之發(fā)生變化，進而導致纖維中的光發(fā)生改變，相應的傳感器能夠直接獲取變化，從而間接確定混凝土結構的各種性能變化，實現(xiàn)對結構的全方位監(jiān)測，為工程的可持續(xù)性提供技術指導。并且，分布監(jiān)控的模式可保證混凝土結構任何部位的改變均能被監(jiān)測到，相當于在混凝土結構中創(chuàng)造了一個全覆蓋、光角度、無死角的監(jiān)測網絡，兩者組合而成的光纖維混凝土可以認為是一種具有強大自我調節(jié)的智能材料。當前，光纖維混凝土結構主要的工程應用包括：混凝土的溫度及溫度應力監(jiān)測、混凝土