新型土木工程材料浅析_开题报告

一、文献综述

（一）土木工程中的新型材料

现代土木工程出现了多种新型材料，包括：高性能混凝土（HPC）、高掺量粉煤灰混凝土、新型节能墙体材料、FRP复合材料、智能材料。其中智能材料在土木工程领域内的应用日益广泛，主要有光纤、压磁、形状记忆合金等智能材料。本文主要对土木工程新型材料中的智能材料进行浅析。综合近期我国有关的研究文献来看，主要存在以下观点：

彭红建在《简析智能材料在土木工程中的应用》中认为，智能材料概念在20世纪80年代初被系统地提出，并于80年代末得到前所未有发展空间。随着光纤、压磁、形状记忆合金等智能材料的发展，使其在土木工程领域得到较为广泛地应用。智能材料以其具有的不同功能特点通常可分为两大类，一类为可感知外界或内部刺激强度作用的材料，称为感知材料。另一类为可响应或驱动因外界环境条件或内部状态发生变化的材料，也称为智能驱动材料。当今新型智能材料、智能控制技术的发展为其应用于土木工程领域提供了可能。当前，智能材料在该领域的应用还处于起步阶段，我国与世界相差较小，在某些方面还处于领先水平。抓住现在世界范围内智能材料在建筑结构领域的应用尚处于理论研究阶段的机会及时开展相应的研究，将为我国在二十一世纪建筑结构科研掌握了该学科的主导方向和潜在市场，提供重大机遇。

智能材料在土木工程中重要的应用，是材料科学、计算机科学、自动化控制技术发展的重要阶段的材料革命。因此，高科技材料在土木工程领域的研究和应用将对本领域有重要的意义和深远的影响。我们需要长久的研究下去，采纳全新的观念，吸收国外先进的智能材料领域的技术，提高我们国家对于智能材料的应用，建立科学研究的管理机制。

土木工程中应用的常见智能材料有光导纤维、压电材料、压磁材料、形状记忆合金。1、光导纤维，简称光纤，是一种纤维状的光通信介质材料，普遍用于各种高要求的通信传输中，具有传输速度快、无信号衰减、并行处理能力强、信息容量大等多种优点。2、压电材料，是指受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料。3、压磁材料，包括磁流变材料和磁致伸缩智能材料等。磁致伸缩材料由于具有较强的磁致伸缩效应使其在电磁和机械之间可进行可逆转换。4、形状记忆合金，是具有形状记忆效应的一种智能合金材料，在将其形状改变后，在一定的条件下其形状记忆效应可被激发出来，产生强大的回复应力和回复应变，同时形状记忆合金也具备较强的能量传输储存能力。

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（二）智能材料的发展趋势

赵世东，卞广建，蒋宏伟《探析智能材料在土木工程中的应用》中认为，在土木工程领域，智能材料的发展趋势集中体现在以下三方面。一是实时监控检测结构状态，在土木结构中集成传感与驱动元件，利用其网络实时监控结构状态，以保证土木工程结构与基础设施的安全，有效降低维修成本。二是形状自适应材料与结构，该结构不仅可承载传递运动，还能检测并改变结构特性，具有较为广阔的应用前景。三是自适应控制减振抗震抗风的结构，在土木工程设计中结构动力响应一直是比较重要的一个问题，研发应用智能材料能够为其提供重要的途径，实现结构的自适应控制。尽管当前的智能材料还存在不同程度的不足之处，但随着有关研究的不断深入，智能材料的性能将得到明显改善。在众多领域中，智能材料都将发挥其潜力，体现出广阔的应用前景。

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二、^范文提纲

1.土木工程新型材料的发展

1.1.新型材料的各类

1.2. 智能材料应用的重要意义

2. 智能材料的概念和特点

2.1. 智能材料的概念

2.2. 智能材料的特点

3. 智能材料的分类

4. 智能材料的土木工程现状

4.1. 智能材料的土木工程现状

4.2. 智能材料的发展趋势

5. 智能材料在土木工程中的应用

5.1智能材料光导纤维的应用

5.2压电材料的应用

5.3压磁料的应用

5.4形状记忆合金的应用

6. 结束语

三、参考文献

[1] 陈鑫,占兴超.浅谈土木工程材料的发展趋势.工业. 2015(1):183-183

[2] 彭红建.简析智能材料在土木工程中的应用.科技创新与应用. 2015(21):243-243

[3] 陶艳.压电智能材料在土木工程中的应用[J] .科技资讯.2007（12）

[4] 李先文.关于土木工程材料发展展望及新型材料应用的探讨.建筑工程技术与设计.2014(17) 

[5] 邸军.智能材料在土木工程中的应用探讨.科技创新与应用. 2015(10):299-299

[6] 赵世东.卞广建.蒋宏伟探析智能材料在土木工程中的应用.建筑工程技术与设计. 2015(18)

[7] 王纯皓.智能材料结构系统在土木工程中的应用.中外企业家.2015(18)

[8] 袁洁.土木工程施工过程中应用的新型材料探析.工程技术:全文版.2016(12):00035-00035

[9] 涂远.智能材料在土木工程中的应用.福建建筑.2014(2):26-28 

[10] 王宁.新型土木工程材料浅析.建材与装饰.2016(36)