基于形狀記憶合金的結構裂縫自修復理論研究.pdf

1、形狀記憶合金(shape memory alloy，簡稱SMA)，特點是可以實現(xiàn)多種變形形式、具有形狀記憶功能、超彈性、可恢復變形大、在受限制恢復時能產生很大的驅動力、抗疲勞性能強，易于同混凝土、鋼等結構材料相結合，彈性模量會隨相變狀態(tài)的改變而變化等。
　　形狀記憶合金智能混凝土，是利用形狀記憶合金的形狀記憶功能、超彈性和在受限制恢復時產生較大的恢復力的特性，控制并恢復結構的變形和撓度，從而實現(xiàn)混凝土裂縫的自修復。其基本原理是:在

2、混凝土結構中易產生裂縫的部位或構件處，預埋形狀記憶合金絲?；炷良捌錁嫾谕饬ψ饔孟庐a生變形，形狀記憶合金絲將隨之發(fā)生變形。一旦外力消失，形狀記憶合金絲將產生彈性恢復效應，受限制的形狀記憶合金絲將對裂縫施加壓應力，抑制裂縫的開展，并且迫使其變小或閉合，從而實現(xiàn)裂縫的自修復?；赟MA對工程中結構的自修復特性，我們有必要對它進行深入的研究。
　　本文通過有限元軟件ANSYS模擬混凝土梁裂縫修復實驗，分析在混凝土梁與形狀記憶合金絲不同

3、的結合條件下，影響形狀記憶合金絲對混凝土梁裂縫修復的因素。
　　通過對受彎梁結構外部安裝和內部埋入形狀記憶合金絲進行加固仿真，運用有限元軟件ANSYS建立計算模型，對該梁結構安裝形狀記憶合金絲前后的承載能力和裂縫的恢復情況進行了研究。結果表明:外部安裝和內部埋入形狀記憶合金絲能有效降低梁受載后的變形，使結構產生自修復的能力，同時提高結構的承載能力，改善結構的受力性能，也可增加結構的整體性和剛度。通過對受彎梁結構埋入形狀記憶合金進行