近海交通工程如桥梁结构是社会发展的重要支撑，其安全服役是人们关注的重要问题。结构健康监测为评价其安全性提供了一种有效的手段，是桥梁结构安全服役的重要保障。冲刷磨损和应变状态是近海桥梁结构健康监测关注的两个主要问题。传感器是结构健康监测系统的重要组成部分。水泥基传感材料具有与混凝土结构基体相容性好、利于和基体协同工作的优点，已成为结构健康监测和土木工程材料领域的研究热点之一。因此，本文面向近海桥梁结构冲刷磨损与应变监测，研究电导各向异性的镍粉水泥基复合材料（Nickel Cement Based Composite-NCBC）及其冲刷磨损感知特性与应变感知特性，并探索其基于电导各向异性的冲刷磨损与应变感知性能优化方法。首先，通过外加磁场改变镍粉在基体中的排布，从而在微观尺度引入导电各向异性，制备电学性能更加优异的复合材料。以电阻率作为电学性能的评价指标，研究不同体积掺量的镍粉水泥基材料的电学行为并揭示其原理。在不同磁场强度作用下，探究镍粉在磁场中的排布对材料电学性能的影响并分析其原因。基于材料电学性能随掺量和磁场的变化关系，结合镍粉在基体中分散效果的研究，确定了各向异性导电材料的最佳制备工艺。其次，针对水泥基复合材料应变感知（压阻性能）的灵敏度与稳定性问题，研究压阻各向异性对基于该种材料的传感元件测试灵敏度系数的影响。研究镍粉体积掺量、磁场强度、泊松比对于传感器压阻性能的影响并揭示其机理。最后，基于镍粉水泥基复合材料电阻变化率与冲刷磨损程度的关系，研究不同镍粉体积掺量下的水泥基材料的冲刷磨损感知特性并揭示其机理。利用镍粉水泥基复合材料电导各向异性，研究基于分段电极的冲刷磨损传感自补偿方法。针对不同电极布置形式，从冲刷电极的灵敏度、补偿电极的稳定性、等方面综合分析并揭示机理，确定了最优电极布置方案。