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本文针对碳纤维增强混凝土机敏特性及其在层合梁构件中的应用进行了研究.本文在充分分析碳纤维增强混凝土所具有的导电特性与压敏特性机制的基础上,提出了碳纤维增强混凝土所应具有的拉敏性概念,在充分分析影响碳纤维增强混凝土机敏特性各主要因素的基础上,对碳纤维在水泥混凝土中的分散性,进行了试验研究,由此建立了以灼烧法评价碳纤维在水泥混凝土中分散性效果的试验方法.从乱向短纤维增强复合材料的应力—应变关系出发建立了碳纤维增强混凝土的压敏数学模型和拉敏数学模型.通过对碳纤维增强混凝土抗压试件、抗弯试件以及复合型抗弯试件机敏特性的试验研究进一步验证了碳纤维增强混凝土不仅具有压敏特性,同时还具有拉敏特性.利用其具有的机敏特性可以实现对其构件与结构进行受力、破坏状态的实时监测与安全自诊断.试验结果还表明,利用试件受载后的残余电阻和残余电阻率变化的机敏特性可以进一步深入研究其构件与结构的损伤和损伤积累,进而可以进一步研究其剩余寿命和耐久性.通过对本试验中设计的碳纤维增强混凝土层合梁构件机敏特性的研究,证明了碳纤维增强混凝土具有的机敏特性可以用于层合梁构件的安全自诊断.通过试验建立的下缘应变与电阻率变化拟合关系公式对典型层合梁构件进行的理论预测与实际预测,结果吻合良好,进一步验证了理论机敏模型的正确性.利用理论机敏模型和拉敏特性分析可以对层合梁构件进行弹性阶段内的受力状态的实时监测与开裂荷载的预报;同时也可以对其进行极限状态下的极限强度与刚度的预警点预报.本文的研究工作,是碳纤维增强混凝土所具有机敏特性在层合梁构件中应用的一次有益尝试.所提出的拉敏性概念和机敏性数学模型,所建立的灼烧法评价碳纤维在水泥混凝土中分散性效果的试验方法以及根据试验拟合的关系式对所设计的层合梁构件进行受力、破坏状态的实时监测、安全自诊断具有一定的工程实践意义.