[发明专利]一种SMA丝材或筋材应变智能控制混凝土梁裂缝阈值的方法

权利要求书

1.一种SMA丝材或筋材应变智能控制混凝土梁裂缝阈值的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将应变传感器紧贴于混凝土梁跨中的底部；

(2)将SMA丝材或筋材嵌入到混凝土梁底面，粘结牢固，两端采用锚具进行锚固；

(3)对混凝土梁施加竖向荷载P，使混凝土梁底面伸长，测得混凝土梁底面应变传感器的数值ε_c；

(4)获得SMA丝材或筋材的应变ε_S；

(5)获得SMA丝材或筋材的应力σ_s；

(6)建立混凝土梁最大裂缝宽度W_cr与混凝土梁跨中位置处底面的SMA丝材或筋材的应力σ_s的关系；

(7)确定阈值C₁；

(8)判定并激发SMA丝材或筋材；

当所测的SMA丝材或筋材的应变ε_s≥C₁时，激发SMA丝材或筋材通电加热装置对SMA丝材或筋材进行通电加热，产生回复应力，使混凝土梁的裂缝宽度减小，控制混凝土梁的裂缝宽度，恢复混凝土梁的正常使用；当所测ε_sC₁时，则不激发SMA丝材或筋材通电加热装置对SMA丝材或筋材进行通电加热。

2.根据权利要求1所述的一种SMA丝材或筋材应变智能控制混凝土梁裂缝阈值的方法，其特征在于：

所述步骤3：获得混凝土梁跨中的底部应变值ε_c；对混凝土梁施加竖向荷载P，使混凝土梁底面伸长，测得混凝土梁跨中位置处应变传感器的数值ε_c；

步骤4：获得SMA丝材或筋材的应变ε_S；认为SMA丝材或筋材的应变ε_S等于混凝土梁跨中位置处底面的应变ε_c，即ε_s＝ε_c。

3.根据权利要求1所述的一种SMA丝材或筋材应变智能控制混凝土梁裂缝阈值的方法，其特征在于：所述步骤5：获得SMA丝材或筋材的应力σ_s；根据σ_s＝E_sε_S，E_S为SMA的弹性模量；

步骤6：建立混凝土梁最大裂缝宽度W_cr与混凝土梁跨中位置处底面的SMA丝材或筋材的应力σ_s的关系；根据W_cr＝K₁σ_S和σ_s＝E_sε_S，得到W_cr＝K₁E_Sε_s；其中，K₁是关于混凝土保护层厚度、SMA的直径、SMA的弹性模量的函数，即K₁＝f(c,d,E_s),c为混凝土的保护层厚度，d为SMA的直径，E_S为SMA的弹性模量，以实际情况为准；

步骤7：确定阈值C₁；根据步骤6，假设混凝土梁在破坏时对应的跨中位置处最大挠度为W_max，由W_cr≤W_max，可推得因此，阈值

4.根据权利要求1所述的一种SMA丝材或筋材应变智能控制混凝土梁裂缝阈值的方法，其特征在于：所述步骤8具体包括以下：

步骤8.1：

判定并激发SMA丝材或筋材；当所测的SMA丝材或筋材的应变ε_s≥C₁即时，激发SMA丝材或筋材通电加热装置对SMA丝材或筋材进行通电加热，产生回复应力，使混凝土梁的裂缝宽度减小，控制混凝土梁的裂缝宽度，恢复混凝土梁的正常使用；

步骤8.2：

判定并不激发SMA丝材或筋材；当所测所测ε_sC₁，即时，则不激发SMA丝材或筋材通电加热装置对SMA丝材或筋材进行通电加热。