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机敏材料又称智能材料,是指模仿生物体,同时具有感知和控制等功能的材料;是一种具有传感或执行的双重功能的功能材料,它无需外界的帮助,而本身就可以在电、磁、热、机械运动、声、光、化学、流变等性能中的几项之间产生耦合行为。当机敏材料和具体结构形式结合在一起时便构成了机敏结构。本文主要进行了以下几方面的工作:(1)成功地将SIFCON材料进行了改性,使改性后的材料石墨砂浆注浆钢纤维混凝土(GSIFCON)具有电、磁、热等机敏性能,并且保持了SIFCON材料众多优良的力学性能。(2)进行了GSIFCON在交、直流电作用下,电阻率变化规律的研究。从试验结果发现了,在GSIFCON中复合导电相掺量超过其渗滤阈值时,交、直流电对其影响甚微,可以方便的互换采用。(3)进行了GSIFCON导电升温试验,初步给出了在常温下,GSIFCON材料的升温的一般规律。实验发现,对达到下渗滤阈值的GSIFCON试件,随着外加电压的增大,材料的电热功率迅速增大,电压每增加1V,功率增加约2倍,升温速度约增加3倍。(4)进行了GSIFCON压敏性能试验,试验证明GSIFCON材料在单轴压力试验中电阻的相对变化与材料破坏过程有着良好的——对应关系。(5)为了考察GSIFCON机敏性能(电阻相对变化)对素混凝土梁及加筋梁受力破坏过程的敏感性,进行了GSIFCON材料与素混凝土梁叠合试验,试验证明GSIFCON在梁中受压区和受拉区电阻的相对变化,与拉区和压区的破坏过程对应性良好,尤其是受拉区其电阻相对变化与破坏过程有着高度的——对应关系。(6)进行了混凝土适筋梁叠合GSIFCON材料的循环加载试验,研究了在不同循环加载制度下,GSIFCON对构件内部损伤的监控能力。试验表明,多次(100次)循环过程中,GSIFCON电阻相对变化始终与梁的损伤程度保持较好的对应关系。(7)在大量试验结果的基础上,提出了GSIFCON材料的导电模型,给出了较为完善的GSIFCON材料的行为机理。为进一步进行GSIFCON材料的智能化研究奠定了基础。