约束态sma混凝土梁的裂缝监测及自修复

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1、学兔兔www.xuetutu.com建筑材料学报VO1．13，No．2第13卷第2期JOURNALOFBUILDINGMATERIALSApr．，2O10201O年4月文章编号：i007—9629(2O10)02—023706约束态SMA混凝土梁的裂缝监测及自修复狄生奎，花尉攀，汲生伟，李慧，SteveZou(1．兰州理工大学土木工程学院，甘肃兰州730050；2．DepartmentofCivilandResourceEngineering，DalhousieUniversity，Halifa

2、xB3J1Z1，Canada)摘要：利用形状记忆合金(shapememoryalloy，SMA)丝超弹性和激励IN复产生较大驱动力的特性，将不同预拉长度及根数的Ni—TiSMA丝预埋入混凝土模型梁中，研究了混凝土梁加载过程中Ni—TiSMA丝电阻变化率与混凝土梁裂缝宽度的关系以及Ni—TiSMA通电激励过程q-混凝土梁裂缝恢复的变化规律．试验中考虑了SMA滑移的影响，并通过理论计算对其进行验证，计算时考虑了锚具造成的附加电阻的影响．结果表明：SMA显著提高了混凝土梁的变形能力和抗裂能力；在通电激

3、励后，混凝土梁在Ni—TiSMA激励回复效应驱动下，挠度迅速恢复，裂缝闭合；增加Ni—TiSMA总截面面积可提高合金对混凝土梁的驱动效果；在裂缝宽度小于1．5mm时，NiTiSMA电阻变化率和混凝土梁的裂缝宽度呈明显的线性关系；钢筋塑性变形的存在，对混凝土模型梁的变形回复起阻碍作用．关键词：形状记忆合金(SMA)；混凝土梁；裂缝；变形；自修复中图分类号：U443．32；U445．32文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1007—9629．2010．02．021Self-monit

4、oringandSelf-repairingofCrackinConcreteBeamwithConstraintSuper—elasticSMADISh鲫g—kMi，HUAWei—pan，JISheng—wei，LIHui，SteveZou(1．SchoolofCivilEngineering，LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China；2．DepartmentofCivilandResourceEngineering，Dalhousie

5、University，HalifaxB3J1Z1，Canada)Abstract：Takenadvantagesofthecharacteristicsofsuper—elasticityandrestoringforceswhiletheshapememorva11oy(SMA)wasexcited，concretemodelbeamswereestablishedbyembeddingdifferentpre—stretchinglength，differentpiecesofNi—TiSM

6、Aundermartensiticstateintotheconcretetensilezonebe—foretheconcretecastedunderenvironmentaltemperature，therelationshipbetweentheresistancerateoiSMAandthecrackswidthofbeamswasstudiedunderloadedprocess．TheimpactofslipandbondbetweentheconcreteandSMAwasta

7、kenintoaccountbyembeddingtheanchoratbothendsofthebeamtoDreventtheslipoftheSMA，theinfluenceofadditionalresistancecomingfromtheanchorwastakenintoconsiderationintheprocesssimulated．Theresultisingoodagreementwiththeexperimentalresult·ItwasshownthatSMAinc

8、reasedthedeformationcapacityofthebeamsignificantly，thecrackclosedalmostcompletelvandthedeformationrecoveredsuddenlyaftertheSMAwasexcitedbyelectrifying．ThedriveeffectcanbeimDrovedbygrowinginquantityofSMA．WhenCrackswidthofbeamwaslessthan1．5mm，therelati