通过智能混凝土梁 的计算假定 ，根据智能结构 的位移模式 、几何方程 和本 构关 系 ，以变分原理 和三次样条插值 函数 为基 础 ，研 究 了智能混凝土梁的结构计算模式 ，在此基础上通过算例 ，验证了智能混凝 土梁结构受力样条有限点法分析 的可行性 。 关键词 ： 智能混凝 土；样条 函数 ；有限点法；变分原理 中图分类号： TU528．O1 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2012)02—0048—03 Researchandapplyonthefinitepointmethodfortheintelligentconcretebeam WANGXiao—feng‘l-．QINRong2,LIUGuang-yan’ (1．CollegeofCivilandArchitectureEngineering，GuangxiUniversity，Nanning530004，China 2．DepartmentofCivilEngineering，GuilinUniversityofTechnology，Guilin541004，China) Abstract： Inordertothecomputeassumption，displacementpattern，geometryequationandconstitutiverelationoftheintelligentconcrete beam ，based onvariationalprincipleandthreesplineinterpolatingfunction，construction computeoftheintelligentconcretebeam isstudied．The computeexampleconfirm thatsplinefimctionfinitepointmethodisfeasibility fortheintelligent concretebeam ． Keyw ords： intelligent concrete；splinefunction；finitepoint method；variationalprinciple 0 引言 1 智能混凝 土梁结构计算假定 混凝土结构是最常用的建筑结构，而在混凝土构件中，梁 构件是最 常用 的，也是最重要 的构件 ，它 的破 坏和失效引起 的 灾害相当严重，而且有可能造成整个混凝土结构的倒塌。因此， 引起了人们新的思考，使人们意识到混凝土结构能否像人类 自 身那样能预感到结构的破坏病兆，并能 自主地进行治疗结构产 生的缺陷和破坏，以提高结构的安全性和可靠性，避免灾害事 故的发生，降低人类损失『1]。能感知自身状态变化并能发生信号 进行 自身调节、自我修复的拟生命系统的混凝土结构 ，即为智 能混凝土结构嘲。这种智能混凝土在传统混凝土基础上，复合智 能型部分，如把传感器、驱动器和处理器等置于混凝土中，使混 凝土成为 既承载 ，又具有 自感 、记忆 、自适应 、自修 复等特性 功 能的多功能材料脚。 作为智能结构体系中的智能梁 ，它具有仿生结构体系 ， 集主结构、传感器、控制器和驱动器于一体 ，具有结构健康诊 断、自控制 ，环境 自适应，损伤 自愈合 、自修复的生命特征及 智能功能[3]。近十几年来 ，国内外投入大量的人力物力和财力 进行了研究了。但长期来 ，对智能混凝土结构的研究 ，一般多 从智能材料及控制系统研究，而对混凝土结构的受力结构计 算和分析研究的少 ，尤其是智能结构的受力、本构关 系和计 算模型。本研究试着根据结构力学的原理从结构受力方面分 析智能混凝土梁结构的变形计算 ，以便把智能混凝土用于实 际工程 中 。 如图 1为一智能梁 ，它 由主梁和压 电材料组成。压 电材料连 续分布在主梁的上下表面，分别充当驱动器原件及传感原件。当 智能梁发生变形时 ，压 电传感器元件在表 面上产生一定 的电势 或电压 ，在适当的控制规律下，这一电压被反馈到上面的压电 驱动器元件，从而在外电压作用下，压电驱动器元件会发生变 形来消减智能梁原来的变形。为便于计算和简化复杂的问题， 智能混凝 土梁结构 的计算模型则作如下假设 ： (1)假设混凝土与智能材料结合非常牢固。 (2)只考虑智能混凝土结构梁的小变形 ，不考 虑大变形 。 (3)可忽略智能混凝土梁高度方向的正应力 ，并假定智能 混凝土梁的高度和宽度没有变化。 (4)智能混凝土梁在产生变形后 ，其法线方向保持不变。

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