基于Arduino的SMA丝材智能修复损伤钢筋混凝土梁试验研究

作     者：何初生 王文炜 姜进科 张吴桐 HE Chusheng;WANG Wenwei;JIANG Jinke;ZHANG Wutong

作者机构：东南大学交通学院江苏南京210096 

基　　金：国家自然科学基金项目(51878156) 

出 版 物：《桥梁建设》 (Bridge Construction)

年 卷 期：2024年第54卷第1期

页      码：61-67页

摘      要：为修复钢筋混凝土梁在使用阶段中由于材料老化、裂缝开展等原因造成的损伤,提出一种基于Arduino智能平台和形状记忆合金(Shape Memory Alloy,SMA,具有形状记忆效应和超弹性特性)的智能修复控制系统,根据挠度及裂缝控制原理,设计智能修复控制装置。该装置由输入模块、处理模块和输出模块组成,当检测到钢筋应变超过限值时,输出模块升高SMA丝材温度对梁体进行修复。为验证该智能修复装置的修复性能,设计对比梁A(无修复装置)与试验梁B(加装智能修复控制装置),在加载过程中对试验梁B进行3次修复,对2根梁的跨中挠度、钢筋应变及裂缝宽度等进行对比分析。结果表明:破坏时试验梁B的跨中挠度、裂缝宽度均小于对比梁A,并且在3次修复中试验梁B的跨中挠度、裂缝宽度和钢筋应变最大回复率分别为31.0%、47.0%和71.5%。说明该智能修复控制装置可以监测试验梁受损情况并激发SMA材料对试验梁实施修复,实现钢筋混凝土梁的智能修复。

主 题 词：钢筋混凝土梁 形状记忆合金 智能修复控制系统 回复性 跨中挠度 钢筋应变 模型试验 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 081402[081402] 081304[081304] 0813[工学-化工与制药类] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.20051/j.issn.1003-4722.2024.01.009

馆 藏 号：203126109...