摘要：智能混凝土是建筑材料與現(xiàn)代相結(jié)合的產(chǎn)物，是傳統(tǒng)混凝土材料的高級階段。回顧了智能混凝土的發(fā)展和現(xiàn)狀，展望了智能混凝土的發(fā)展趨勢和前景，闡述了研究中應(yīng)注意的。

關(guān)鍵詞：智能混凝土研究發(fā)展

隨著現(xiàn)代材料的不斷進(jìn)步，作為最主要的建筑材料之一的混凝土已逐漸向高強(qiáng)、高性能、多功能和智能化發(fā)展。用它建造的混凝土結(jié)構(gòu)也趨于大型化和復(fù)雜化。然而混凝土結(jié)構(gòu)在使用過程中由于受環(huán)境荷載作用。疲勞效應(yīng)、腐蝕效應(yīng)和材料老化等不利因素的，結(jié)構(gòu)將不可避免地產(chǎn)生損傷積累、抗力衰減，甚至導(dǎo)致突發(fā)事故。為了有效地避免突發(fā)事故的發(fā)生，延長結(jié)構(gòu)的使用壽命，必須對此類結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)的“健康”監(jiān)測，并及時(shí)進(jìn)行修復(fù)?，F(xiàn)有的無損檢測，如聲波檢測X射線及C掃描等，只能定性檢測，而不能定量、數(shù)據(jù)化處理，更主要的是不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測。因而對結(jié)構(gòu)內(nèi)部狀態(tài)的監(jiān)測和損傷估計(jì)還比較困難，甚至是不可能的。傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)的維修方式主要是在損傷部位進(jìn)行外部的加固，而對損傷的原結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修比較困難，尤其是對結(jié)構(gòu)內(nèi)部的損傷修復(fù)更是非常困難。隨著現(xiàn)代向智能化的發(fā)展，這種停留在被動和計(jì)劃模式的檢測與修復(fù)方式已不能適應(yīng)現(xiàn)代多功能和智能建筑對混凝土材料提出的要求。因此，研究和開發(fā)具有主動、自動地對結(jié)構(gòu)進(jìn)行自診斷、自調(diào)節(jié)、自修復(fù)、恢復(fù)的智能混凝土已成為結(jié)構(gòu)一功能（智能）一體化的發(fā)展趨勢[1]

1智能混凝土的定義和發(fā)展歷史

智能材料，指的是“能感知環(huán)境條件，做出相應(yīng)行動”的材料。它能模仿生命系統(tǒng)，同時(shí)具有感知和激勵雙重功能，能對外界環(huán)境變化因素產(chǎn)生感知，自動作出適時(shí)。靈敏和恰當(dāng)?shù)捻憫?yīng)，并具有自我診斷、自我調(diào)節(jié)、自我修復(fù)和預(yù)報(bào)壽命等功能。智能混凝土是在混凝土原有組分基礎(chǔ)上復(fù)合智能型組分，使混凝土具有自感知和記憶，自適應(yīng)，自修復(fù)特性的多功能材料。根據(jù)這些特性可以有效地預(yù)報(bào)混凝土材料內(nèi)部的損傷，滿足結(jié)構(gòu)自我安全檢測需要，防止混凝土結(jié)構(gòu)潛在脆性破壞，并能根據(jù)檢測結(jié)果自動進(jìn)行修復(fù)，顯著提高混凝土結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。正如上面所述，智能混凝士是自感知和記憶、自適應(yīng)。自修復(fù)等多種功能的綜合，缺一不可，以的科技水平制備完善的智能混凝土材料還相當(dāng)困難。但近年來損傷自診斷混凝土、溫度自調(diào)節(jié)混凝土。仿生自愈合混凝土等一系列智能混凝土的相繼出現(xiàn)；為智能混凝土的研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.1損傷自診斷混凝土

摘要:智能混凝土是現(xiàn)代建筑材料與現(xiàn)代科技相結(jié)合的產(chǎn)物，是傳統(tǒng)混凝土材料發(fā)展的高級階段?；仡櫫酥悄芑炷恋陌l(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀，展望了智能混凝土的發(fā)展趨勢和應(yīng)用前景，闡述了研究中應(yīng)注意的問題。

關(guān)鍵字:智能-混凝土

隨著現(xiàn)代材料科學(xué)的不斷進(jìn)步，作為最主要的建筑材料之一的混凝土已逐漸向高強(qiáng)、高性能、多功能和智能化發(fā)展。用它建造的混凝土結(jié)構(gòu)也趨于大型化和復(fù)雜化。然而混凝土結(jié)構(gòu)在使用過程中由于受環(huán)境荷載作用。疲勞效應(yīng)、腐蝕效應(yīng)和材料老化等不利因素的影響，結(jié)構(gòu)將不可避免地產(chǎn)生損傷積累、抗力衰減，甚至導(dǎo)致突發(fā)事故。為了有效地避免突發(fā)事故的發(fā)生，延長結(jié)構(gòu)的使用壽命，必須對此類結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)的“健康”監(jiān)測，并及時(shí)進(jìn)行修復(fù)?，F(xiàn)有的無損檢測方法，如聲波檢測X射線及C掃描等，只能定性檢測，而不能定量、數(shù)據(jù)化處理，更主要的是不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測。因而對結(jié)構(gòu)內(nèi)部狀態(tài)的監(jiān)測和損傷估計(jì)還比較困難，甚至是不可能的。傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)的維修方式主要是在損傷部位進(jìn)行外部的加固，而對損傷的原結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修比較困難，尤其是對結(jié)構(gòu)內(nèi)部的損傷修復(fù)更是非常困難。隨著現(xiàn)代社會向智能化的發(fā)展，這種停留在被動和計(jì)劃模式的檢測與修復(fù)方式已不能適應(yīng)現(xiàn)代多功能和智能建筑對混凝土材料提出的要求。因此，研究和開發(fā)具有主動、自動地對結(jié)構(gòu)進(jìn)行自診斷、自調(diào)節(jié)、自修復(fù)、恢復(fù)的智能混凝土已成為結(jié)構(gòu)一功能（智能）一體化的發(fā)展趨勢[1]

1智能混凝土的定義和發(fā)展歷史

智能材料，指的是“能感知環(huán)境條件，做出相應(yīng)行動”的材料。它能模仿生命系統(tǒng)，同時(shí)具有感知和激勵雙重功能，能對外界環(huán)境變化因素產(chǎn)生感知，自動作出適時(shí)。靈敏和恰當(dāng)?shù)捻憫?yīng)，并具有自我診斷、自我調(diào)節(jié)、自我修復(fù)和預(yù)報(bào)壽命等功能。智能混凝土是在混凝土原有組分基礎(chǔ)上復(fù)合智能型組分，使混凝土具有自感知和記憶，自適應(yīng)，自修復(fù)特性的多功能材料。根據(jù)這些特性可以有效地預(yù)報(bào)混凝土材料內(nèi)部的損傷，滿足結(jié)構(gòu)自我安全檢測需要，防止混凝土結(jié)構(gòu)潛在脆性破壞，并能根據(jù)檢測結(jié)果自動進(jìn)行修復(fù)，顯著提高混凝土結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。正如上面所述，智能混凝士是自感知和記憶、自適應(yīng)。自修復(fù)等多種功能的綜合，缺一不可，以目前的科技水平制備完善的智能混凝土材料還相當(dāng)困難。但近年來損傷自診斷混凝土、溫度自調(diào)節(jié)混凝土。仿生自愈合混凝土等一系列智能混凝土的相繼出現(xiàn)；為智能混凝土的研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.1損傷自診斷混凝土

摘要：智能混凝土是現(xiàn)代建筑材料與現(xiàn)代科技相結(jié)合的產(chǎn)物，是傳統(tǒng)混凝土材料發(fā)展的高級階段。回顧了智能混凝土的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀，展望了智能混凝土的發(fā)展趨勢和應(yīng)用前景，闡述了研究中應(yīng)注意的問題。

關(guān)鍵詞：智能混凝土研究發(fā)展

隨著現(xiàn)代材料科學(xué)的不斷進(jìn)步，作為最主要的建筑材料之一的混凝土已逐漸向高強(qiáng)、高性能、多功能和智能化發(fā)展。用它建造的混凝土結(jié)構(gòu)也趨于大型化和復(fù)雜化。然而混凝土結(jié)構(gòu)在使用過程中由于受環(huán)境荷載作用。疲勞效應(yīng)、腐蝕效應(yīng)和材料老化等不利因素的影響，結(jié)構(gòu)將不可避免地產(chǎn)生損傷積累、抗力衰減，甚至導(dǎo)致突發(fā)事故。為了有效地避免突發(fā)事故的發(fā)生，延長結(jié)構(gòu)的使用壽命，必須對此類結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)的“健康”監(jiān)測，并及時(shí)進(jìn)行修復(fù)?，F(xiàn)有的無損檢測方法，如聲波檢測X射線及C掃描等，只能定性檢測，而不能定量、數(shù)據(jù)化處理，更主要的是不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測。因而對結(jié)構(gòu)內(nèi)部狀態(tài)的監(jiān)測和損傷估計(jì)還比較困難，甚至是不可能的。傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)的維修方式主要是在損傷部位進(jìn)行外部的加固，而對損傷的原結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修比較困難，尤其是對結(jié)構(gòu)內(nèi)部的損傷修復(fù)更是非常困難。隨著現(xiàn)代社會向智能化的發(fā)展，這種停留在被動和計(jì)劃模式的檢測與修復(fù)方式已不能適應(yīng)現(xiàn)代多功能和智能建筑對混凝土材料提出的要求。因此，研究和開發(fā)具有主動、自動地對結(jié)構(gòu)進(jìn)行自診斷、自調(diào)節(jié)、自修復(fù)、恢復(fù)的智能混凝土已成為結(jié)構(gòu)一功能（智能）一體化的發(fā)展趨勢[1]

1智能混凝土的定義和發(fā)展歷史

智能材料，指的是“能感知環(huán)境條件，做出相應(yīng)行動”的材料。它能模仿生命系統(tǒng)，同時(shí)具有感知和激勵雙重功能，能對外界環(huán)境變化因素產(chǎn)生感知，自動作出適時(shí)。靈敏和恰當(dāng)?shù)捻憫?yīng)，并具有自我診斷、自我調(diào)節(jié)、自我修復(fù)和預(yù)報(bào)壽命等功能。智能混凝土是在混凝土原有組分基礎(chǔ)上復(fù)合智能型組分，使混凝土具有自感知和記憶，自適應(yīng)，自修復(fù)特性的多功能材料。根據(jù)這些特性可以有效地預(yù)報(bào)混凝土材料內(nèi)部的損傷，滿足結(jié)構(gòu)自我安全檢測需要，防止混凝土結(jié)構(gòu)潛在脆性破壞，并能根據(jù)檢測結(jié)果自動進(jìn)行修復(fù)，顯著提高混凝土結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。正如上面所述，智能混凝士是自感知和記憶、自適應(yīng)。自修復(fù)等多種功能的綜合，缺一不可，以目前的科技水平制備完善的智能混凝土材料還相當(dāng)困難。但近年來損傷自診斷混凝土、溫度自調(diào)節(jié)混凝土。仿生自愈合混凝土等一系列智能混凝土的相繼出現(xiàn)；為智能混凝土的研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.1損傷自診斷混凝土

摘要：智能混凝土是現(xiàn)代建筑材料與現(xiàn)代科技相結(jié)合的產(chǎn)物，是傳統(tǒng)混凝土材料發(fā)展的高級階段。回顧了智能混凝土的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀，展望了智能混凝土的發(fā)展趨勢和應(yīng)用前景，闡述了研究中應(yīng)注意的問題。

關(guān)鍵字：智能；混凝土

隨著現(xiàn)代材料科學(xué)的不斷進(jìn)步，作為最主要的建筑材料之一的混凝土已逐漸向高強(qiáng)、高性能、多功能和智能化發(fā)展。用它建造的混凝土結(jié)構(gòu)也趨于大型化和復(fù)雜化。然而混凝土結(jié)構(gòu)在使用過程中由于受環(huán)境荷載作用。

疲勞效應(yīng)、腐蝕效應(yīng)和材料老化等不利因素的影響，結(jié)構(gòu)將不可避免地產(chǎn)生損傷積累、抗力衰減，甚至導(dǎo)致突發(fā)事故。為了有效地避免突發(fā)事故的發(fā)生，延長結(jié)構(gòu)的使用壽命，必須對此類結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)的“健康”監(jiān)測，并及時(shí)進(jìn)行修復(fù)?，F(xiàn)有的無損檢測方法，如聲波檢測X射線及C掃描等，只能定性檢測，而不能定量、數(shù)據(jù)化處理，更主要的是不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測。因而對結(jié)構(gòu)內(nèi)部狀態(tài)的監(jiān)測和損傷估計(jì)還比較困難，甚至是不可能的。傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)的維修方式主要是在損傷部位進(jìn)行外部的加固，而對損傷的原結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修比較困難，尤其是對結(jié)構(gòu)內(nèi)部的損傷修復(fù)更是非常困難。隨著現(xiàn)代社會向智能化的發(fā)展，這種停留在被動和計(jì)劃模式的檢測與修復(fù)方式已不能適應(yīng)現(xiàn)代多功能和智能建筑對混凝土材料提出的要求。因此，研究和開發(fā)具有主動、自動地對結(jié)構(gòu)進(jìn)行自診斷、自調(diào)節(jié)、自修復(fù)、恢復(fù)的智能混凝土已成為結(jié)構(gòu)一功能（智能）一體化的發(fā)展趨勢[1]。

1智能混凝土的定義和發(fā)展歷史

智能材料，指的是“能感知環(huán)境條件，做出相應(yīng)行動”的材料。它能模仿生命系統(tǒng)，同時(shí)具有感知和激勵雙重功能，能對外界環(huán)境變化因素產(chǎn)生感知，自動作出適時(shí)。靈敏和恰當(dāng)?shù)捻憫?yīng)，并具有自我診斷、自我調(diào)節(jié)、自我修復(fù)和預(yù)報(bào)壽命等功能。智能混凝土是在混凝土原有組分基礎(chǔ)上復(fù)合智能型組分，使混凝土具有自感知和記憶，自適應(yīng)，自修復(fù)特性的多功能材料。根據(jù)這些特性可以有效地預(yù)報(bào)混凝土材料內(nèi)部的損傷，滿足結(jié)構(gòu)自我安全檢測需要，防止混凝土結(jié)構(gòu)潛在脆性破壞，并能根據(jù)檢測結(jié)果自動進(jìn)行修復(fù)，顯著提高混凝土結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。正如上面所述，智能混凝士是自感知和記憶、自適應(yīng)。自修復(fù)等多種功能的綜合，缺一不可，以目前的科技水平制備完善的智能混凝土材料還相當(dāng)困難。但近年來損傷自診斷混凝土、溫度自調(diào)節(jié)混凝土。仿生自愈合混凝土等一系列智能混凝土的相繼出現(xiàn)；為智能混凝土的研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

摘要：智能混凝土是現(xiàn)代建筑材料與現(xiàn)代科技相結(jié)合的產(chǎn)物，是傳統(tǒng)混凝土材料發(fā)展的高級階段?；仡櫫酥悄芑炷恋陌l(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀，展望了智能混凝土的發(fā)展趨勢和應(yīng)用前景，闡述了研究中應(yīng)注意的問題。

關(guān)鍵詞：智能混凝土研究發(fā)展

隨著現(xiàn)代材料科學(xué)的不斷進(jìn)步，作為最主要的建筑材料之一的混凝土已逐漸向高強(qiáng)、高性能、多功能和智能化發(fā)展。用它建造的混凝土結(jié)構(gòu)也趨于大型化和復(fù)雜化。然而混凝土結(jié)構(gòu)在使用過程中由于受環(huán)境荷載作用。疲勞效應(yīng)、腐蝕效應(yīng)和材料老化等不利因素的影響，結(jié)構(gòu)將不可避免地產(chǎn)生損傷積累、抗力衰減，甚至導(dǎo)致突發(fā)事故。為了有效地避免突發(fā)事故的發(fā)生，延長結(jié)構(gòu)的使用壽命，必須對此類結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)的“健康”監(jiān)測，并及時(shí)進(jìn)行修復(fù)?，F(xiàn)有的無損檢測方法，如聲波檢測X射線及C掃描等，只能定性檢測，而不能定量、數(shù)據(jù)化處理，更主要的是不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測。因而對結(jié)構(gòu)內(nèi)部狀態(tài)的監(jiān)測和損傷估計(jì)還比較困難，甚至是不可能的。傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)的維修方式主要是在損傷部位進(jìn)行外部的加固，而對損傷的原結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修比較困難，尤其是對結(jié)構(gòu)內(nèi)部的損傷修復(fù)更是非常困難。隨著現(xiàn)代社會向智能化的發(fā)展，這種停留在被動和計(jì)劃模式的檢測與修復(fù)方式已不能適應(yīng)現(xiàn)代多功能和智能建筑對混凝土材料提出的要求。因此，研究和開發(fā)具有主動、自動地對結(jié)構(gòu)進(jìn)行自診斷、自調(diào)節(jié)、自修復(fù)、恢復(fù)的智能混凝土已成為結(jié)構(gòu)一功能（智能）一體化的發(fā)展趨勢[1]

1智能混凝土的定義和發(fā)展歷史

智能材料，指的是“能感知環(huán)境條件，做出相應(yīng)行動”的材料。它能模仿生命系統(tǒng)，同時(shí)具有感知和激勵雙重功能，能對外界環(huán)境變化因素產(chǎn)生感知，自動作出適時(shí)。靈敏和恰當(dāng)?shù)捻憫?yīng)，并具有自我診斷、自我調(diào)節(jié)、自我修復(fù)和預(yù)報(bào)壽命等功能。智能混凝土是在混凝土原有組分基礎(chǔ)上復(fù)合智能型組分，使混凝土具有自感知和記憶，自適應(yīng)，自修復(fù)特性的多功能材料。根據(jù)這些特性可以有效地預(yù)報(bào)混凝土材料內(nèi)部的損傷，滿足結(jié)構(gòu)自我安全檢測需要，防止混凝土結(jié)構(gòu)潛在脆性破壞，并能根據(jù)檢測結(jié)果自動進(jìn)行修復(fù)，顯著提高混凝土結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。正如上面所述，智能混凝士是自感知和記憶、自適應(yīng)。自修復(fù)等多種功能的綜合，缺一不可，以目前的科技水平制備完善的智能混凝土材料還相當(dāng)困難。但近年來損傷自診斷混凝土、溫度自調(diào)節(jié)混凝土。仿生自愈合混凝土等一系列智能混凝土的相繼出現(xiàn)；為智能混凝土的研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.1損傷自診斷混凝土

摘要：本文采用免振搗自密實(shí)混凝土作為自修復(fù)智能混凝土的基材，內(nèi)置玻璃纖維，分別在修復(fù)空心玻璃纖維內(nèi)注入-氰基丙烯酸酯膠粘劑、氯丁橡膠膠粘劑和聚氨酯膠粘劑，進(jìn)行自修復(fù)自密實(shí)混凝土簡支梁構(gòu)件的三分點(diǎn)純彎試驗(yàn)，比較了這三種膠粘劑的修復(fù)效能，及內(nèi)置不同數(shù)量修復(fù)玻璃長管對簡支梁承載力恢復(fù)和提高能力的差異。

關(guān)鍵詞：自修復(fù)混凝土自密實(shí)混凝土膠粘劑簡支梁

作為建筑結(jié)構(gòu)最主要的材料之一，混凝土經(jīng)歷著由普通混凝土向高強(qiáng)與高性能混凝土的發(fā)展，目前又朝著多功能和智能化方向發(fā)展[1]?；炷敛牧咸貏e是高強(qiáng)與高性能混凝土，其固有缺陷是脆性大，容易開裂?；炷恋牧芽p嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的耐久性，在一定條件下導(dǎo)致結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。過去，對混凝土材料的修復(fù)主要是事后維修，隨著現(xiàn)代社會向智能化發(fā)展，這種被動的修補(bǔ)、加固已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代多功能和智能建筑對混凝土材料的要求。研究和開發(fā)自修復(fù)智能混凝土，使其能主動、自動地對損傷部位進(jìn)行修復(fù)，恢復(fù)并提高混凝土材料的性能，成為一個(gè)非常令人關(guān)注和急需研究的問題[2]。

智能混凝土是在混凝土原有的組分基礎(chǔ)上復(fù)合智能型組分，使混凝土材料具有自感知和記憶、自適應(yīng)、自修復(fù)特性的多功能材料。自九十年代中期，國內(nèi)外先后開展了功能型和智能型水泥基材料的研究，并取得了一些有價(jià)值的研究成果。如同濟(jì)大學(xué)研究了碳纖維水泥基材料特性等，哈爾濱工業(yè)大學(xué)研究了光纖傳感智能混凝土，國外還對水泥基磁性復(fù)合材料、自動調(diào)節(jié)溫度與濕度的水泥基復(fù)合材料等進(jìn)行了研究。但是，有關(guān)自修復(fù)混凝土的研究還很少，如何快速、適時(shí)地愈合混凝土材料的內(nèi)部損傷，以及對自修復(fù)混凝土機(jī)理的研究，目前只有美國、日本等少數(shù)國家進(jìn)行研究，且處于實(shí)驗(yàn)室探索階段[3]~[8]。

自修復(fù)智能混凝土是模仿動物的骨組織結(jié)構(gòu)受創(chuàng)傷后的再生、恢復(fù)機(jī)理，采用修復(fù)膠粘劑和混凝土材料相復(fù)合的方法，對材料損傷破壞具有自修復(fù)和再生的功能，恢復(fù)甚至提高材料性能的一種新型復(fù)合材料。其具有自修復(fù)行為混凝土的智能模型為：在混凝土基體中摻入內(nèi)含修復(fù)膠粘劑的修復(fù)纖維管，從而形成了智能型仿生自修復(fù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在外界作用下，混凝土基體一旦開裂，管內(nèi)裝的修復(fù)劑流出滲入裂縫，由化學(xué)作用修復(fù)劑固結(jié)，從而抑制開裂，修復(fù)裂縫[3]。

本文采用免振自密實(shí)混凝土作為智能混凝土的基材，對內(nèi)置空心玻璃纖維封入裂縫修補(bǔ)劑的鋼筋混凝土簡支梁的自修復(fù)效果進(jìn)行了試驗(yàn)研究，使其具有裂縫自我修復(fù)功能，并能恢復(fù)甚至提高混凝土材料的性能。

【摘要】智能材料結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是指以智能材料為主導(dǎo)材料,具有仿生命的感覺和自我調(diào)節(jié)功能的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。這里所說的智能材料是某些具有特殊功能的材料、如電流變材料、磁流變材料、光纖材料、壓電材料、磁致伸縮材料和記憶合金等。當(dāng)把這些智能材料按其特殊功能以某種方式融合到結(jié)構(gòu)基體材料之中或與結(jié)構(gòu)構(gòu)件相結(jié)合時(shí),它就會發(fā)揮自己的傳感和驅(qū)動功能來實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的感覺和自我調(diào)節(jié)功能。而在土木工程中，由于工程的穩(wěn)定性以及安全性等諸多要求，因此對智能材料結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的需求也更為巨大。本文將對土木工程中的智能材料結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】土木工程；智能材料；結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

在土木工程中，智能材料可以分為兩類，一類是對內(nèi)部或者外部的刺激感應(yīng)具有感知性能的材料,稱為感知材料。另一類是能夠?qū)ν獠織l件或在內(nèi)部發(fā)生變化時(shí)做出反應(yīng)的材料,稱為驅(qū)動材料。而在土木工程中，系統(tǒng)集合、驅(qū)動器、傳感器和控制器是四個(gè)主要技術(shù)材料系統(tǒng)?？紤]到土木工程的特殊性，智能材料結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在土木工程中主要在具有自診斷和自適應(yīng)功能的機(jī)敏混凝土結(jié)構(gòu)和具有感覺和自我調(diào)節(jié)功能的減震結(jié)構(gòu)。通過這兩種結(jié)構(gòu)的運(yùn)用，智能材料結(jié)構(gòu)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在土木工程中的良好運(yùn)用。

1具有自診斷和自適應(yīng)功能的機(jī)敏混凝土結(jié)構(gòu)

1.1自診斷功能。在土木工程中，混凝土結(jié)構(gòu)支撐起了其自身發(fā)展的橋梁。在現(xiàn)代智能材料結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的作用下，通常在混凝土中混入光導(dǎo)纖維材料，如此一來，混凝土材料在實(shí)際的作用中，能夠結(jié)合光導(dǎo)纖維的作用，實(shí)現(xiàn)辦公通訊中的智能化。且在土木工程的建設(shè)中，由于光導(dǎo)纖維與混凝土結(jié)構(gòu)的結(jié)合，大大節(jié)省了建筑空間，使得人們在辦公的同時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的共享。同時(shí)，還可以通過光導(dǎo)纖維連接空調(diào)以及火警傳感器，通過在混凝土結(jié)構(gòu)中加入光導(dǎo)纖維控制器，同時(shí)引入碳纖維，碳纖維會通過壓力的疊加誘導(dǎo)電阻產(chǎn)生變化，從而實(shí)現(xiàn)光導(dǎo)纖維控制器的觸發(fā)，使得火警以及空調(diào)裝置能夠平穩(wěn)運(yùn)行。這就反映出了機(jī)敏混凝土結(jié)構(gòu)的自診斷性。通過碳纖維感知壓力的變化，進(jìn)而控制電阻產(chǎn)生相應(yīng)變化，從而促進(jìn)相關(guān)裝置的觸發(fā)，有效地保證了人類工作的正常進(jìn)行。1.2自適應(yīng)功能。在土木工程的混凝土工作的過程中，往往會因?yàn)閴毫^大而產(chǎn)生斷裂，為了解決這一問題，可以利用智能材料結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，在混凝土中注入縮聚高分子溶液的玻璃空心纖維，如此一來，在混凝土承受巨大壓力斷裂時(shí)，這些玻璃空心纖維可以實(shí)現(xiàn)自主性斷裂，從而使得高分子溶液融入到混凝土的裂縫中來，有效地保證了混凝土材料的堅(jiān)韌性。通過這一玻璃空心纖維的作用，可以有效地延長混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命，體現(xiàn)出了機(jī)敏混凝土結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)功能。利用機(jī)敏混凝土材料的自適應(yīng)功能，可以實(shí)現(xiàn)土木工程中重大項(xiàng)目的合理運(yùn)用。例如，在進(jìn)行橋梁建設(shè)時(shí)，可以利用機(jī)敏混凝土材料的自適應(yīng)功能，提升橋梁的穩(wěn)定性，從而有效地延長橋梁的使用壽命，有利于土木工程項(xiàng)目的整體性建設(shè)。

2具有感覺和自我調(diào)節(jié)功能的減震結(jié)構(gòu)

摘要：自修復(fù)是生物的重要特征之一。自修復(fù)的核心是物質(zhì)補(bǔ)給和能量補(bǔ)給，其過程由生長活性因子來完成[5]。自修復(fù)混凝土是模仿動物的骨組織結(jié)構(gòu)受創(chuàng)傷后的再生，恢復(fù)機(jī)理，采用修復(fù)膠粘劑和混凝土材料相復(fù)合的方法，對材料損傷破壞具有自修復(fù)和再生的功能，恢復(fù)甚至提高材料性能的一種新型復(fù)合材料。

關(guān)鍵詞：自修復(fù)混凝土

1自修復(fù)混凝土的基本特征

自修復(fù)是生物的重要特征之一[4]。自修復(fù)的核心是物質(zhì)補(bǔ)給和能量補(bǔ)給，其過程由生長活性因子來完成[5]。自修復(fù)混凝土是模仿動物的骨組織結(jié)構(gòu)受創(chuàng)傷后的再生，恢復(fù)機(jī)理，采用修復(fù)膠粘劑和混凝土材料相復(fù)合的方法，對材料損傷破壞具有自修復(fù)和再生的功能，恢復(fù)甚至提高材料性能的一種新型復(fù)合材料。

據(jù)此，學(xué)者們設(shè)想具有自修復(fù)行為的智能材料模型為，在材料的基體中布有許多細(xì)小纖維的管道。管中裝有可流動的物質(zhì)——修復(fù)劑。在外界環(huán)境作用下，一旦材料基體開裂，則纖維隨即裂開，其內(nèi)裝的修復(fù)劑流淌到開裂處，由化學(xué)作用自動實(shí)現(xiàn)粘合，從而抑制開裂修復(fù)材料。這可以提高開裂部分的強(qiáng)度，增強(qiáng)延性彎曲的能力，從而提高整個(gè)結(jié)構(gòu)的性能[6]。若采用低模量的膠粘劑修復(fù)混凝土，則可以改善建筑結(jié)構(gòu)的阻尼特性，以減輕地震的大風(fēng)對建筑物的破壞；如果膠粘劑彈性模量較大，則可以恢復(fù)結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度；不同凝固時(shí)間的膠粘劑可以用于對結(jié)構(gòu)的彎曲進(jìn)行控制。

自修復(fù)混凝土，從嚴(yán)格意義上來說，應(yīng)該是一種機(jī)敏混凝土。機(jī)敏混凝土是一種具有感知和修復(fù)性能的混凝土,是智能混凝土的初級階段,是混凝土材料發(fā)展的高級階段[7]。由這種材料構(gòu)建的混凝上結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂紋和損傷后，如何利用自身的材料特性達(dá)到自修復(fù)、自鈍化，對混凝土結(jié)構(gòu)起到自防護(hù)的作用，是我們關(guān)注的主要問題。近年來,損傷自診斷混凝土、溫度自調(diào)節(jié)混凝土、仿生自愈合混凝土等一系列機(jī)敏混凝土的相繼出現(xiàn)為智能混凝土的研究和發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。未來，可在自修復(fù)混凝土的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步融入信息科學(xué)的內(nèi)容，如感知、識別和驅(qū)動控制等。從而達(dá)到適應(yīng)環(huán)境、調(diào)節(jié)環(huán)境、材料結(jié)構(gòu)和健康狀況的自診斷和自修復(fù)等目的。使其具有多種完善的仿生功能，包括骨骼系統(tǒng)（基材）提供的承載能力，神經(jīng)系統(tǒng)（傳感網(wǎng)絡(luò)）提供的檢測和感知能力，肌肉系統(tǒng)（驅(qū)動元件）提供的康復(fù)能力，真正達(dá)到混凝土材料的結(jié)構(gòu)——智能一體化的境界[8]

摘要：我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較快，不斷涌現(xiàn)出很多橋梁工程，也出現(xiàn)了很多新型建筑材料，在橋梁工程中可以應(yīng)用新型建筑材料，可以保證橋梁建設(shè)質(zhì)量的提升。新型建筑材料具有節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，和現(xiàn)代建筑要求生態(tài)化的特點(diǎn)是相符的，同時(shí)新型建筑材料比較實(shí)用，減輕了建筑物的承載量，能夠滿足人們的建筑需求，反映了現(xiàn)代建筑的高科技性和低成本性。筆者根據(jù)相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，主要探究新型建筑材料在橋梁建設(shè)中應(yīng)用的相關(guān)問題，供大家參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：新型建筑材料；橋梁建設(shè)；應(yīng)用

在我國橋梁建筑中，建筑材料費(fèi)用占據(jù)了一半的比例。在某種程度上，建筑材料的質(zhì)量類別會對建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，同時(shí)也會對建筑物的安全性造成影響。近些年，我國橋梁建筑安全事故頻發(fā)，國家要加強(qiáng)對建筑土木安全和耐久性的監(jiān)控，這樣可以提升企業(yè)的生產(chǎn)水平。傳統(tǒng)的建筑材料包括灰沙石等，新型建筑材料主要有保溫隔熱材料，新型墻體材料、裝飾裝修材料和防水密封材料等。我國新型建筑材料的發(fā)展可以更好的實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。在我國橋梁建設(shè)施工中，新型建筑材料的使用，可以改善建筑物的功能，同時(shí)也能增加建筑物的使用面積，保證建筑物抵御自然災(zāi)害能力的提升。另外，在橋梁建筑施工中使用新型建筑材料也能使施工更加高效。因此對新型建筑材料在橋梁建設(shè)中應(yīng)用的分析非常必要。

1應(yīng)用于橋梁的新型建筑材料類別

新型建筑材料經(jīng)過了長時(shí)間的發(fā)展，形成了較多的種類，廣泛應(yīng)用于我國橋梁建筑中，可以保證我國橋梁的建筑質(zhì)量，達(dá)到節(jié)能環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，降低事故的發(fā)生率。以下主要分析應(yīng)用于橋梁的新型建筑材料類別。

（1）對新型復(fù)合材料的應(yīng)用進(jìn)行分析。新型復(fù)合材料有自身的優(yōu)勢。它是由兩種或兩種以上的材料組成，這兩種材料的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)不同，通過宏觀和微觀等結(jié)構(gòu)不同的層次，經(jīng)過復(fù)雜的空間組合，形成新型復(fù)合材料系統(tǒng)。新型復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn)是能將各種組分材料的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行發(fā)揮，技術(shù)人員能夠按照材料性能設(shè)計(jì)和制造材料。新型復(fù)合材料具有良好的耐疲勞性，能夠進(jìn)行有效的超載安裝，具有良好的減振性能和成型工藝。

摘要：基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是智能建筑設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容，也是保證建筑整體結(jié)構(gòu)安全、可靠的關(guān)鍵因素。當(dāng)前，建筑高度在不斷增高，上部荷載較大，增加了基礎(chǔ)工程承載力，加上地基工程屬于地下隱蔽工程，存在的安全隱患較多，一旦發(fā)生事故，將會造成嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失?；诖?，本文結(jié)合作者工作經(jīng)驗(yàn)對智能建筑地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：智能建筑；地基結(jié)構(gòu)；設(shè)要要點(diǎn)；注意事項(xiàng)

近年來，在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動下，我國建筑業(yè)也得到了較大的發(fā)展空間，同時(shí)，人們對建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求也越來越高，因此，要不斷提高智能建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，尤其是地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中要對建筑材料的性質(zhì)和地基土的變化情況進(jìn)行詳細(xì)分析，合理選擇智能建筑基礎(chǔ)形式和建筑材料，杜絕安全隱患，從而保障建筑工程結(jié)構(gòu)安全、穩(wěn)定。為此，本文從地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要作用和設(shè)計(jì)要點(diǎn)入手，并進(jìn)一步分析地基基礎(chǔ)類型影響因素及注意事項(xiàng)，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)設(shè)計(jì)人員提供參考。

1智能建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中地基設(shè)計(jì)的重要作用

智能建筑地基結(jié)構(gòu)承擔(dān)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)全部荷載，保證建筑工程的安全、穩(wěn)定，此外，還能延長建筑工程的使用年限，使智能建筑充分發(fā)揮自身的經(jīng)濟(jì)使用性。合理的地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對智能建筑整體質(zhì)量的提升具有重要意義，因此，要把握設(shè)計(jì)要點(diǎn)，科學(xué)合理進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2智能建筑地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析