新一代智能型建筑物预制构件

作为21世纪材料进展重要方向之一的智能材料结构是一种能自动感知环境及结构内部的状态变化、能自行调节结构自身状态以适应周围变化了的环境并维系其自身安全可靠的一种新型仿生复合材料结构。由于民用建筑、大坝、桥梁、油库、核电站及核废料仓库均属于生命线工程，其安全问题直接与社会大众的生命相关联；因此，自90年代中后期以来，智能材料结构在土木工程中的应用已受到了广泛关注，并由此引起了结构设计上的变革，即从原来的结构强度设计发展成为结构的智能化设计。

智能材料结构主要有光纤材料、形状记忆材料、电流变体、压电材料等，它们与杆、梁、板、壳等构件以某种方式结合即可形成智能型建筑物预制件。由这种预制构件建造的建筑物（即未来21世纪的智能大厦）所具有的主要功能包括三个方面：

1）结构安全状态的智能化监测；即，可对结构内部的应力、应变及损伤等能够进行自我监测和诊断、甚至于自我修复。

2）结构承受外部载荷的自我调节能力。

3）结构系统和辅助设施的智能化管理与控制，即建筑物业、办公大楼内部信息通讯的自动化管理以及建筑结构内部空调、电力、照明、火警和安全等的自动化控制等等。

化管理以及建筑结构内部空调、电力、照明、火警和安全等的自动化控制等等。

本项目的意义在于促进运用智能材料结构进行结构智能化设计由已有的理论研究成果向其产业化方向发展，为智能大厦的建设提供便于施工、装配的智能型建筑物预制件，并以此弥补国内建材市场的空白。该项目的实施还将有助于提高现有建筑物预制构件产品的高科技含量，增加其在国内外同类产品市场上的竞争力。本项目拟解决的主要问题是存在于制备过程（生产工艺）中的若干关键技术难题，如智能材料无损伤埋入混凝土结构的工艺问题，埋入后的这种智能型建筑物预制构件的材料与结构机械性能和使用寿命是否高于（至少不低于）原有同类型预制构件的问题，以及混凝土施工过程中的高水、高碱环境对于智能材料性能的影响等问题。