形状记忆合金(Shape Memory Alloy，简称SMA)是一种新型的功能材料，具有形状记忆效应(Shape Memory Effect，简称SME)、相变超弹性(Super-Elasticity，简称SE)和伪弹性(Pseudo-Elasticity，简称PE)、弹性模量随温度变化以及高阻尼等特性。 将常温下处于马氏体相的SMA筋预拉伸后取代体外预应力钢筋布置在混凝土梁体外即形成无粘结SMA智能混凝土梁。本文利用SMA筋的SME、SE以及PE等特性，进行了无粘结SMA智能混凝土梁的受力性能的试验研究和理论分析。主要研究工作包括： 1．SMA的材料物理力学性能试验研究 DSC测试测定了SMA筋的相变温度特征点，得到了SMA的热容变化曲线，同时了解加工工艺对SMA的材料性能的影响；粘结性能试验研究表明，用环氧树脂作为粘结剂的套管式锚具用于SMA筋的效果不明显：常温下SMA筋的拉伸过程中没有出现“颈缩”现象，试样的长度不会对SMA筋的弹性模量产生影响，但是其强度指标可能会有所波动。 2．SMA筋的回复力性能试验研究 室温下拉伸SMA筋至设计应变最大值后，SMA筋的应变有一个小范围的回复，同时伴随有一个伸长量的缩短现象；在完全受限约束回复状态下SMA筋的相变温度特征点向高温方向发生了漂移；SMA筋的回复应力呈明显的滞回环形；基于本文的试验结果，验证了用于SMA受限回复力数值计算的Liang和Rogers模型。 3．无粘结SMA智能混凝土梁的试验研究与非线性有限元分析 利用SMA筋的SME等特性，进行了无粘结SMA智能混凝土梁的受力性能试验研究。研究表明，SMA筋能够有效地改善梁的受力性能，激励SMA筋后梁的跨中变形减小了8％左右，而断电降温后梁的跨中变形又几乎回到了激励前的水平；测得的最大裂缝宽度回复闭合了16％左右；钢筋和混凝土的应力出现了明显的降低。 用ANSYS结构分析软件进行了无粘结SMA智能混凝土梁受力性能的非线性有限元分析，分析结果与试验结果吻合较为良好：利用ANSYS进行了18根不同参数的无粘结SMA智能混凝土梁的数值试验分析，结果表明，SMA筋的偏心矩、长度以及温度对梁的受力性能有较大影响；在梁的截面和配筋相同时，SMA筋的温度对梁的受力性能有显著影响。