在土木工程领域内，结构性能长期监测和保障的关键技术存在不足。针对此情况，《基于分布式光纤传感的自传感FRP材料与智能结构》提出将先进的分布式传感光纤与高性能纤维复合材料（FRP）高效复合，形成具有自传感功能的新型材料——自传感FRP，它的应用可实现对工程结构服役状况长期有效的监测和结构性能的提升，使工程结构具有智能特性。该书首先从智能材料与结构的概念出发，介绍分布式光纤传感的基本原理及其传感特点，重点论述自传感FRP材料的设计方法、制备工艺和性能；然后创新性地提出一系列结构评估理论和方法，建立智能钢筋混凝土梁、柱结构体系；最后通过典型工程应用案例分析实际效果。全书以分布式光纤传感技术为基础，以自传感FRP材料为手段，以结构健康监测和智能化为目标，从理念、方法、理论和技术等方面详细展开阐述。
　　该书可作为土建、交通、水利等相关领域科研与工程技术人员追踪智能材料与结构、结构健康监测领域的研究热点和先进技术的参考用书，也可供高等院校相关专业高年级本科生、研究生和教师阅读。

第1章 智能材料与结构概述
1．1 引言
1．2 智能材料与结构的基本概念和特点
1．2．1 智能材料与结构的基本概念
1．2．2 智能材料与结构的特点
1．3 智能材料与结构的研究和发展
1．3．1 智能应变传感元件的发展概况
1．3．2 分布式光纤传感技术的研究和应用现状
1．3．3 基于分布式光纤传感的自传感FRP的研究和应用现状
1．4 本章小结

第2章 分布式光纤传感和自传感FRP
2．1 分布式光纤传感技术
2．1．1 布拉格光纤光栅
2．1．2 布里渊时域解调技术BOTDA
2．2 光纤传感器和自传感FRP
2．2．1 光纤传感器和自传感FRP的设计
2．2．2 封装材料
2．2．3 光纤传感器和自传感FRP的制备
2．3 光纤传感器和自传感FRP的性能
2．3．1 应变传感性能
2．3．2 温度传感性能
2．3．3 力学性能
2．4 本章小结

第3章 基于分布式应变传感的结构自监测理论
3．1 结构智能诊断方法综述
3．1．1 静态方法
3．1．2 动杰方法
3．2 基于分布式应变传感的结构自监测理论
3．2．1 应变模态理论
3．2．2 中和轴
3．2．3 结构位移
3．2．4 抗弯刚度
3．2．5 裂缝宽度
3．3 本章小结

第4章 智能RC梁结构
4．1 RC梁的智能结构体系
4．1．1 RC梁的典型病害
4．1．2 智能RC梁结构的自监测体系
4．2 智能RC梁结构的传感系统
4．3 智能RC梁结构的智能诊断系统
4．3．1 基于纤维模型的理论和方法
4．3．2 基于动态解析的理论和方法
4．4 智能RC梁结构的数值模拟研究
4．4．1 模型概况
4．4．2 静态传感性能
4．4．3 动态传感性能
4．5 智能RC梁结构的试验研究
4．5．1 分布式光纤传感器外贴RC梁
4．5．2 自传感FRP筋现浇复合RC梁
4．5．3 自传感FRP筋嵌入式加固RC梁
4．6 本章小结

第5章 智能RC柱结构
5．1 RC柱的智能结构体系
5．1．1 RC柱的典型震害
5．1．2 智能RC柱结构的自监测体系
5．2 智能RC柱结构的传感系统
5．3 智能RC柱结构的智能诊断系统
5．3．1 基于纤维模型的理论和方法
5．3．2 基于动态解析的理论和方法
5．4 智能RC柱结构的数值模拟研究
5．4．1 模型概况
5．4．2 静态传感性能
5．4．3 动态传感性能
5．5 智能RC柱结构的试验研究
5．5．1 自传感FRP筋现浇复合RC柱
5．5．2 自传感FRP筋嵌入式加固RC柱
5．6 本章小结

第6章 工程应用案例
6．1 自传感FRP筋在混凝土机场跑道中的应用
6．1．1 项目简介
6．1．2 自传感BFRP筋的布设
6．1．3 监测试验及性能研究
6．2 长标距FBG在钢-混凝土组合梁桥中的应用
6．2．1 项目简介
6．2．2 传感系统的布设
6．2．3 监测试验及性能研究
6．3 本章小结

参考文献

　　经过近几十年的发展，我国的桥梁、隧道、建筑等基础设施存有量名列世界前茅，且目前每年的新建量占了全球总量的30%。根据发达国家的经验，工程结构的维护管理成本会随着其服役期的增长呈现暴涨的趋势，给国家发展带来巨大的压力。如何降低工程结构运营成本、提高安全运营效率，是工程界和学术界的重要议题之一。
　　结构健康监测（SHM）指在保证人力成本最低的前提下，对新建和己建的结构物进行测量、探伤和评估，其中理想的方案之一是借助智能传感技术对结构进行实时检查和损伤探测，从而避免意外修补和翻新，节约结构寿命周期内的成本。SHM的概念受到了工程界和学术界的热烈欢迎，经过20多年的发展，获得了大量的研究成果和应用案例；但是以加速度计、电阻应变计等传统点式传感手段为基础构建的SHM体系遇到巨大的挑战，传感器的耐久性无法满足长期监测的需求，测量的结构参量无法满足结构全面评估的需求。
　　分布式光纤传感技术的提出和发展，为实现工程结构长期有效监测带来了新的希望。通过应用分布式光纤传感技术，可获得工程结构的沿线应变和温度分布，进而对结构进行局部损伤和整体性能的评估。同时，相比于电磁传感，光纤传感具有信号长期稳定性好、信号传输与传感一体化强、系统集成性好等优点，非常适合工程结构长期监测。分布式光纤传感技术在航空领域获得了较早的关注和应用，除了因其优良的传感性能外，还因其物理尺寸小，与航空常用纤维复合材料（FRP）具有天然的兼容性。除了在航空领域外，FRP材料因其强度高、耐腐蚀性好、可设计性强等优势，是目前实现工程结构高性能化和高耐久性的重要手段，尤其在提升既有工程结构性能方面优势更为显著。但是，对于工程结构，光纤细小、易脆断的物理特性难以直接应用于粗放的施工环境，因此，高效的光纤封装技术成为分布式光纤传感技术能否成功应用于工程结构的关键。
　　本书紧扣SHM和结构智能化的宗旨，从材料、结构、理念、方法、理论和技术等多方面详细展开阐述。全书共6章，各章的主要内容：第1章，介绍智能材料与结构的概念及其发展现状；第2章，介绍分布式光纤传感的基本原理及其传感特点，重点论述自传感FRP材料的设计方法和制备工艺，并通过试验验证其应变、温度传感性能和力学性能；第3章，介绍基于分布式应变传感的结构自监测理论；第4章和第5章，依次建立智能钢筋混凝土（RC）梁、柱结构体系（传感系统和评估系统），并通过数值模拟和室内试验验证了其性能；第6章，将自传感FRP分别应用于混凝土路面、桥梁工程，在实际工程环境中进一步检验其性能。 感谢国家自然科学基金青年项目（项目编号：51508364）“嵌入自传感FRP筋和外包FRP组合加固RC柱的震后损伤控制和评估研究”对本书研究工作的资助！
　　本书的研究成果，是本人在东南大学吴智深教授和吴刚教授的指导下完成的，在此表示最真挚的感谢！同时，对为本书内容做出无私贡献的各位同门师兄弟、同学、朋友，表示最真诚的感谢！
　　期待本书能对高等院校相关专业的高年级本科生和研究生，从事工程结构科研、设计、施工和运营工作的相关人员有所帮助。由于本人水平有限，书中仍有许多不足之处，恳请读者与专家同仁不吝赐教、批评指正。