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传统的钢索由于自重大、承载效率低的问题,已经成为制约桥梁跨径进一步增大的重要因素,同时大跨桥梁一般位于沿江沿海区域,钢拉索容易受环境腐蚀而影响其正常工作。故以CFRP、BFRP为代表的纤维增强复合材料（简称FRP）凭借其优秀的力学性能和耐腐蚀耐疲劳性能引起了研究者们的关注,大量的研究和工程应用相继开展。但将FRP材料作为拉索这一重要承力构件,仍存在结构设计及工程应用中的一些问题,其中包括无法适用于传统的拉索设计理论,拉索质轻引起的振动问题等。对此需要一种稳定长期的传感测试技术,为FRP索斜拉桥的安全应用保驾护航。本文结合分布式长标距的思想,将石墨烯改性树脂这一自传感材料用于制作自监测BFRP拉索,通过静力试验和疲劳试验对石墨烯改性水性树脂基BFRP的力学及传感性能、基于石墨烯复合薄膜的自监测BFRP拉索短期及长期传感性能进行研究,具体的研究内容和成果包括:1.对四种不同的石墨烯改性水性树脂基BFRP浸胶纱进行静力拉伸试验,试验结果表明,四种BFRP浸胶纱中,未添加交联剂的石墨烯改性水性环氧树脂基BFRP拥有最优的力学性能和传感性能,其在012000με的量程内具有明显的电阻-应变线性响应关系,线性回归系数2超过0.99。此外通过将该石墨烯改性树脂浸胶纱作为长标距传感器粘贴在复合材料筋表面,试验结果证明可以通过浸胶纱的电阻变化有效地监测静力拉伸试验中复合材料筋的应变情况。2.通过比较两种石墨烯复合薄膜在BFRP筋静力拉伸试验中的电阻变化率-应变曲线,未添加交联剂的石墨烯改性水性环氧树脂所制成的复合薄膜更适合作为自监测拉索的传感材料。而且反复静力拉伸的试验结果证明了自监测BFRP拉索具有良好的可重复测试能力。通过定义石墨烯复合薄膜上两种形式、三种程度的摩擦损伤,得到复合薄膜应变传感系数变化与损伤程度呈线性关系,从而给出对于磨损情况下自监测拉索应变传感系数的近似修正方法。石墨烯薄膜的升温试验表明其电阻随温度升高而线性增大,同时分布式传感试验中同一索体多复合薄膜均能独立地表征当前拉索所处的应变水平,由此验证了基于石墨烯复合薄膜分布式传感技术具有一定的可行性。3.在安全系数为3.27的设计应力水平下,通过0.081)、0.101)、0.121)三种应力幅的疲劳试验,得知直至BFRP筋发生宏观疲劳破坏,石墨烯复合薄膜传感性能均未发生较大变化,其电阻值和应变传感系数最大变化分别为7.29%和9.25%;同时结合Miner线性损伤理论与电子显微镜图像对疲劳损伤下传感性能的退化机理进行分析,提出一种基于线性关系的的特定疲劳次数后无负载电阻值修正方法。通过对自监测拉索进行500h的持荷试验,对石墨烯复合薄膜在持荷状态下传感性能退化情况进行研究,试验结果表明持荷引起的传感性能退化主要在前60h,之后电阻无明显变化趋势,其中500h最大电阻变化率不超过2.7%,属合理范围。