《智能复合材料结构体系》在简要介绍智能复合材料结构系统的研究现状与进展的基础上，重点阐述了作者及其课题组在水泥基智能复合材料方面的研究成果。其内容包括：水泥基智能复合材料的组成及压敏性，温敏性，热电效应，力电效应，电热效应，损伤图像检测等的几个机理和实验结果，水泥基智能复合系统的自诊断与自调节的理论分析，数值模拟和实验研究模型，在道路融雪化冰，钢筋混凝土锈蚀监测，混凝土结构变型检测，结构温度变形自适应调节以及混凝土结构可视化健康检测的阶段性研究成果，并指出了水泥基智能复合材料在工程应用中存在的一些问题。
《智能复合材料结构体系》可供土木工程、力学、物理、材料等学科的相关人员、高校师生参考。
智能材料结构系统是20世纪末材料科学与工程技术领域发展的一项重要突破，它标志着材料与结构设计的多功能化、信息化和智能化时代的到来。
光纤光栅、形状记忆合金、压电材料等智能材料，有的是以器件形式存在，有的是以复合材料的结构形态存在。本书的立意在于讨论后一种形态的智能材料，即智能复合材料。到目前为止，已出现了光纤智能复合材料、记忆合金智能复合材料、压电智能复合材料、水泥基智能复合材料等。即便如此，面对智能复合材料这样一个重大的研究课题，其领域之广泛、内涵之深厚，不是作者能够涉足完成的。因此，本书仅以水泥基智能复合材料的相关内容作为讨论重点，而将应用领域不断扩展的、非常重要的其他智能复合材料以极少数的篇幅做了十分简略的介绍。其原因是：一方面由于作者水平与研究领域十分有限；另一方面，也是因为作者10余年来主要致力于水泥基智能复合材料的研究。
本教材所介绍的水泥基智能复合材料相关内容，大部分是作者及其课题组的研究成果。该研究成果来源于两项国家自然科学基金重点项目资助：第一项是1995年启动的“无机非金属智能复合材料的组成、性能与结构”项目；第二项是2003年启动的“机敏混凝土及其结构”项目。前一个项目重点研究水泥基智能复合材料的材料制备与性能；后一个项目重点研究水泥基智能复合材料的结构体系。
1 智能复合材料及其进展
1．1 概述
1．1．1 智能材料
1．1．2 智能复合材料
1．1．3 智能结构及其系统
1．2 水泥基智能复合材料的自感知研究进展
1．2．1 压敏特性
1．2．2 温敏特性
1．2．3 热电特性
1．2．4 力电效应
1．3 水泥基智能复合材料的自调节研究进展
1．3．1 电热效应
1．3．2 电力特性
1．3．3 自减振特性
1．4 水泥基智能复合材料的自愈合研究进展
1．4．1 结晶沉淀自愈合
1．4．2 渗透结晶自愈合
1．4．3 聚合物固化仿生自愈合
1．4．4 电解沉积自愈合
1．4．s自愈合存在的问题
1．5 形状记忆合金智能复合材料
1．5．1 在航天航空器结构中的应用实例
1．5．2 在土木工程中的应用实例
1．6 光纤智能复合材料
1．6．1 光纤光栅
1．6．2 光纤光栅传感器在航空航天业中的应用举例
1．6．3 光纤光栅传感器在船舶航运业中的应用举例
1．6．4 光纤光栅传感器在土木工程中的应用举例
1．7 压电智能复合材料
1．7．1 阻抗法及其应用
1．7．2 波动法及其应用
参考文献
2 水泥基智能复合材料的压敏性及其智能结构
2．1 概述
2．2 水泥基智能复合材料压敏性的定义和基本现象
2．3 水泥基智能复合材料组分、结构与压敏特性
2．3．1 碳纤维的掺量和长度对压敏性的影响
2．3．2 龄期对压敏性的影响
2．3．3 碳纤维表面处理对压敏性的影响
2．3．4 外加剂对压敏性的影响
2．3．5 成型工艺对压敏性的影响
2．4 水泥基智能复合材料压敏性的不同测试方法．
2．4．1 直流电阻测试法
2．4．2 交流阻抗测试法
2．4．3 电容测试法
2．5 水泥基智能复合材料的动态压敏特性．
2．5．1 对三角波交变载荷的响应
2．5．2 对冲击载荷的响应
2．6 水泥基智能复合材料压敏性在混凝土结构中的应用
2．6．1 混凝土简支梁弯曲变形的自诊断
2．6．2 混凝土立柱偏心的自诊断
2．6．3 有温度梯度时梁变形检测的温度补偿
2．6．4 水泥基智能材料周边有约束的压敏性
2．6．5 利用压敏性监测混凝土中的钢筋锈蚀
2．6．6 结构平均应变和应力检测
2．7 水泥基复合材料承载时的损伤．
2．7．1 水泥基材料及结构的损伤监测
2．7．2 水泥基材料局部损伤的检测
2．7．3 混凝土构件残余寿命预测
2．7．4 混凝土的冻融损伤分析
2．7．5 新旧混凝土粘结质量的评估
2．8 压敏性研究目前存在的问题
参考文献
3 水泥基智能复合材料的温敏性、力电效应及其智能结构
3．1 概述
3．2 水泥基智能复合材料的温敏性
3．2．1 水泥基智能复合材料的温敏性及其机理
3．2．2 碳纤维掺量对水泥基智能复合材料温敏性的影响
3．3 水泥基智能复合材料温敏性在混凝土结构中应用
3．3．1 嵌入式温敏混凝土结构
3．3．2 碳纤维水泥层／普通混凝土复合温敏结构
3．4 水泥基智能复合材料的塞贝克效应
3．4．1 水泥基智能复合材料的塞贝克效应与机理
3．4．2 水泥基PN结的伏安特性及其塞贝克效应
3．4．3 塞贝克效应影响因素的研究
3．5 水泥基智能复合材料塞贝克效应在混凝土结构中应用
3．5．1 埋入水泥基智能复合材料的温敏混凝土柱
3．5．2 碳纤维水泥层／普通混凝土复合温敏结构
3．5．3 连续碳纤维温敏混凝土杆
3．5．4 温度自诊断自适应智能混凝土结构及模型
3．6 水泥基智能复合材料的力电效应
3．6．1 水泥基智能复合材料的力电效应
3．6．2 孔隙水与水泥基智能复合材料力电效应的关系
3．6．3 水泥基智能复合材料力电效应的机理
3．6．4 水泥基智能复合材料的电磁发射现象
3．7 水泥基智能复合材料的电力效应
3．7．1 实验方法
3．7．2 水泥基智能复合材料的电力效应
3．7．3 电力效应的机理
3．8 基于力电效应应用的机敏混凝土梁
3．8．1 试验模型与测试系统
3．8．2 试验结果
参考文献
4 水泥基智能结构的自调节
4．1 概述
4．1．1 变形自调节
4．1．2 温度自调节
4．1．3 高阻尼抗振调节
4．2 变形自调节的基本原理及实验
4．2．1 碳纤维毡混凝土叠层梁的实验模型及材料
4．2．2 叠层梁电热变形实验装置及实验过程
4．2．3 叠层梁电热变形实验结果分析
4．3 变形自调节理论分析
4．3．1 叠层梁的热传导数学模型
4．3．2 叠层梁电热驱动的动态响应
4．3．3 叠层梁的电热变形数值模拟
4．3．4 叠层梁电热变形的实验与理论数值的比较
4．4 变形自调节中的温度、变形自检测
4．4．1 温度检测
4．4．2 温差检测
4．4．3 变形检测
4．5 变形自调节的控制理论与方法调节实验
4．5．1 被控对象的数学模型
4．5．2 变形自调节的控制方法
4．5．3 反馈信号的预处理
4．5．4 碳纤维毡水泥砂浆叠层梁变形调节实验
4．6 温度自调节原理实验
5 水泥基智能复合材料结构损伤的成像诊断方法
参考文献
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