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田俊特聘教授、郑愚副校长、袁锦昀院士等在中科院一区TOP期刊发表研究成果

发布日期:2025-10-20来源:生态环境与建筑工程6T体育

近日,田俊特聘教授、郑愚副校长、袁锦昀院士等人在工程技术领域TOP期刊《Construction and Building Materials》发表了题为Study on the comprehensive performances of self-sensing ECC under coupling effect of temperature and load: Microscopic characterization, self-sensing performance, damage self-sensing theoretical model的研究论文。我校田俊特聘教授为论文的第一作者,硕士研究生章思宇为论文的第二作者,东莞理工6T体育 为论文第一完成单位和通讯单位

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本研究的主要创新与贡献:(1)创新性地揭示了温度与单轴受压荷载耦合作用下自感知ECC的电阻值变化率演变规律;(2)创新性地揭示了同时掺入多种导电填料(即同时掺入碳纤维和钢纤维,以及同时掺入碳纤维和石墨粉)对ECC的工作性能、力学性能和自感知性能的影响规律;(3)创新性地提出了一种基于电阻值角度量化ECC局部损伤程度的理论方法,为相关研究开辟了新思路;(4)创新性地揭示了结构局部损伤程度对自感知性能的影响机制,阐明了局部损伤程度与传感信号变化之间的内在关联规律;(5)创新性地建立了一个损伤自感知理论模型。该模型能够准确表征自感知ECC的电阻值变化率与轴向压缩变形量和损伤程度之间的定量关系,为自感知ECC在复杂工况下的结构健康监测应用提供了重要的理论基础与有力的技术支持,具有显著的理论与应用价值。

理论模型的应用前景与指导价值:目前,在公开文献中尚未见到将轴向压缩变形量与损伤程度同时作为自变量,并以电阻值变化率作为自感知指标,系统表征水泥基复合材料在荷载与损伤共同作用下损伤劣化行为的试验研究。本研究所提出的理论模型具有较强的探索性和前瞻性。在实际工程应用中,本研究提出的损伤自感知理论模型同样具有较强的适用性。在桥梁等大型结构中,可将自感知ECC置于关键受压区域(桥墩、立柱等),并埋设嵌入式电极实时采集电阻值;同步布设位移传感器监测轴向变形;经试验标定获得自感知参数 λ 后,即可定量的反演工程结构的损伤状态,实现损伤预警与评估。

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图1  温度与荷载耦合作用下自感知ECC的自感知机制示意图


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图2  面向结构健康监测的自感知ECC性能与机理的系统阐释:试验数据、微观机理及理论模型



原文链接://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0950061825042394?dgcid=author



撰稿:章思宇

审:田

审:李春志   审:高 峰   终审:兰善红