碳纤维智能层及其场域诊断

针对重大混凝土结构损伤信息捕捉的完备性,研制碳纤维智能层并提出场域诊断方法。基于碳纤维智能层的功能特性与可覆盖性,将被测结构的力场转换为易于检测的电场,在贴有碳纤维智能层的被测结构中建立一个应变或损伤的敏感场;通过研究碳纤维智能层力、电、热等多场耦合机理,提出服役结构的静态损伤场域诊断方法。最后,展望了水泥基碳纤维智能材料的工程应用及其发展前景。     

碳纤维增强水泥压敏效应和温敏效应的解耦

碳纤维增强水泥(CFRC)既具有很好的变形一电阻敏感性(压敏效应)，又具有很好的温度一电阻敏感性(温敏效应)，这两种效应耦合在一起，给精确测试带来很大的困难．文中根据构件各部位的应力应变状况及CFRC的功能特性，有选择地敷设CFRC，采用直流探针压降法测试，成功地实现了压敏性和温敏性两种效应的解耦．     

基于碳纤维混凝土压敏性的压黄线监测系统的设计研究

研究了碳纤维混凝土的压敏性用于城市繁忙路段压黄线监测的智能控制问题,设计了一套完整设计方案,包括CFRC触发单元、信号监测单元、照相机抓拍单元、控制终端单元.通过碳纤维混凝土作为压敏传感器监测车辆是否压过黄线,对违章车辆自动进行监测记录并加入到黑名单,整个系统实现了不停车对压黄线车辆的监控,起到良好的道路安全监测作用.     

碳单丝网络单元的力阻实验与建模分析

通过碳纤维网络单丝单元的力阻实验,讨论了碳纤维毡的电阻网络并以2阶碳纤维单丝网络单元为研究对象,对它的力阻特性进行建模分析,分析表明理论电阻值与载荷间存在线性关系,且符合实际值。说明基于电阻网络的力阻传感模型对于碳纤维单丝网络单元的传感特性解耦研究是合适的。     

外部环境对导电混凝土融雪化冰效果的影响

用有限元程序分析了外部环境对导电混凝土用于融雪化冰时效果的影响，通过分析在不同的输入功率下化冰时间与风力等级的关系，得到了风力对融雪化冰时效果的影响以及必须考虑的最小风波，对有、无隔热层时的对比研究，得到了有、无隔热层时融雪化冰时效果的差别。     

超长大直径群桩荷载传递特性研究

根据苏通长江公路大桥桩基现场静荷载测试和群桩模型离心试验,研究了不同类型超长大直径钻孔群桩荷载-沉降曲线、极限承载力、群桩效应系数、桩身轴力分布和桩顶荷载分布规律,得出超长大直径钻孔灌注群桩的桩荷载传递特性。     

钢筋电极导电发热混凝土的研究

提出利用钢筋良好的导电性来制作导电发热混凝土的电极,并进行了相关的实验研究.通过实验发现此种发热混凝土电阻达到稳定的时间要比一般混凝土的固化期长,用细不锈钢钢筋为电极得到的电阻率最低,此种发热混凝土的电阻随电压的升高而降低明显,而升温实验表明所制造出的发热混凝土是成功的.文中所做的研究不仅可以将碳纤维导电发热混凝土所需的碳纤维体积含量降低到0.29%左右,大幅降低制造导电发热混凝土的成本,而且还可以有效地提高导电发热混凝土铺层的强度.     

超长大直径单桩荷载传递特性研究

针对超长大直径灌注桩,通过苏通长江公路大桥现场静载测试和模型试验,对桩侧摩阻力和桩端阻力的荷载传递机理、承担荷载的比例及其影响因素、荷载-沉降关系等进行了研究,得出超长大直径灌注单桩的荷载传递特性。     

碳纤维导电混凝土融雪化冰的智能控制研究

阐述了碳纤维导电混凝土用于路面融雪化冰时的智能控制问题,包括表面温度的监测方法、电阻及功率在升温过程中的变化规律以及智能控制的实施方案,得到了单个电源和整体的智能控制流程图。     

应力反射波法检测基桩缺陷的仿真模拟

以一维应力波理论为基础,采用动力有限元的方法,对脉冲荷载作用下应力波在混凝土桩中的传播过程及反射特性进行系统研究,得到桩顶质点速度相应时程曲线;将数值模拟曲线与实测曲线进行对比。发现理论曲线与实测曲线的一致性较好,说明了动力有限元结果的真实性和可信度。