混凝土是一类被广泛应用的工程材料,其无法避免的裂缝产生与扩张一直是土木工程领域亟待解决的难点问题。本文将形状记忆合金(Shape Memory Alloy,简称SMA)植入混凝土中,制成SMA智能混凝土材料,通过理论和试验相结合的手段对其裂缝的监测与自修复机理展开研究,主要研究内容如下:首先,本文对SMA材料的力学特性以及本构模型进行介绍,并分别对不同初始状态下SMA材料的形状记忆效应、部分超弹性以及完全超弹性等力学行为进行分析和讨论。其次,文章以SMA智能混凝土机场道面为例,对SMA智能混凝土进行材料设计,并假设SMA与混凝土完全粘结,二者之间无相对滑移,以及将裂缝宽度假设为混凝土材料总的变形量,忽略其余无裂缝处的变形。进而将SMA材料的本构模型与物理学原理中对柱形导体电阻的定义以及材料力学基础相结合,给出了裂缝宽度与SMA电阻相对变化的关系即裂缝宽度监测理论模型。对该模型进行不同温度下的数值计算,并与已有试验结果进行比较,验证了模型的正确性。最后,将SMA的本构模型应用于约束态SMA材料的逆相变研究中,给出具有不同初始结构状态的SMA材料在通电升温过程中的回复应力计算模型。将理论模型计算得到的回复应力随温度变化的曲线与试验结果进行比较以验证模型的正确性。并结合该模型对不同预拉伸应变以及不同初始结构状态对材料自修复能力的影响进行比较和讨论。综上所述,本文分别给出了SMA智能混凝土材料的裂缝宽度监测理论模型和自修复理论模型,可为SMA材料在土木工程领域的进一步研究与应用提供理论指导。