本文的研究目的在于,在充分掌握CFRC材料与结构构件力机敏性能的前提下,实现基于CFRC的健康监测及损伤评估系统,并在实际的工程结构中加以应用.围绕这一主题,本文在以下六个方面开展了探索性的研究工作:1.CFRC材料的制备工艺成熟稳定的制备工艺,是实现CFRC大规模应用于实际工程结构的基本保证.本文总结了碳纤维的分散工艺,这是成功制备CFRC材料的关键所在;在实验基础上,比较了不同种类的碳纤维对CFRC力学性能的增强效果,并最终确定,使用沥青基碳纤维具有最高的性能—价格比.2.CFRC机敏材料的工作机理研究了CFRC材料的增强机理,包括:碳纤维对混凝土基体的阻裂机理以及碳纤维的应力分布规律等两个方面.3.CFRC压敏性的测试方法压敏性是CFRC最重要的力机敏性,它主要由CFRC的电阻变化率δ来反映.本文探讨了两电极测试方法中测量仪器的内阻、电极与试件间的接触电阻以及极化效应等因素对测试结果的影响;同时创造性地提出以碳纤维水泥净浆作为导电胶粘材料,用于外贴碳纤维布电极的测试方法,实验证明这种测试方法具有价格低廉、性能可靠的优点;另外,还对CFRC的电阻率,随龄期的增长而增大的规律进行了探讨.4.CFRC材料的压敏性试验通过CFRC材料压敏性的试验,验证了小应力下CFRC处于弹性状态时,电阻变化率δ与应力水平σ间存在相关性;确定了合理的电极布置方向;探讨了弹性形变对电阻变化率δ的影响;考察了加载速率与孔隙自由水等因素对CFRC电阻变化率δ的影响;验证了弹塑性状态下CFRC电阻变化率δ与材料损伤程度间存在相关性;同时,对不同碳纤维掺量时CFRC各种状态下的压敏性能作出了比较.5.CFRC结构的健康自监测及损伤评估首次对采用CFRC材料的钢筋混凝土梁,在不同龄期时进行两点加载试验,验证了梁体处于弹性阶段时纯弯段受压区,CFRC的电阻变化率δ与应变ε间存在相关性.6.基于CFRC力机敏性的地震损伤评估系统的设计本文开创性地探讨了基于CFRC的力机敏性,构建一个预应力混凝土框架(PPCF)结构地震损伤评估系统的方法与步骤.