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土木工程结构的安全直接关系着人们的生命财产安全,对结构的损伤进行有效识别是对结构的安全性进行评估的重要基础。近年来结构健康监测技术已经成为土木工程学科中最活跃的研究领域之一。利用压电智能材料对结构进行健康监测和损伤识别成为热点之一,其中基于压电陶瓷的机电耦合阻抗测量技术的结构损伤识别技术作为一种新型的健康监测手段引起重视。目前,基于机电阻抗法的钢管混凝土柱界面剥离损伤监测和往复荷载作用后的钢筋混凝土构件损伤监测的研究甚少,在这一背景下,本文运用基于压电陶瓷机电耦合阻抗法对钢管混凝土柱的界面剥离损伤、钢筋混凝土柱以及剪力墙的开裂损伤进行了识别研究。主要研究内容如下:(1)在对基于压电陶瓷的机电耦合阻抗测量法在国内外的发展和应用现状进行回顾的基础上,利用该方法对一组钢筋试件的不同损伤状况进行了试验研究。结果表明,钢筋试件中损伤的存在以及损伤程度的加大,将导致阻抗曲线峰值下降并引起峰值偏移;多处损伤的试验表明,损伤指标值与钢筋的损伤程度有一定关系,验证了基于压电陶瓷的机电耦合阻抗法对钢筋损伤进行监测和识别的可行性;(2)详细介绍了基于压电陶瓷的嵌入式压电功能块的制作工艺,提出了基于嵌入式压电功能块和表面粘贴压电陶瓷片的机电耦合阻抗测量技术,对经过往复快速加载后的钢筋混凝土柱和剪力墙构件的损伤监测进行了试验研究。结果表明:钢筋混凝土柱和剪力墙构件底部与基座连接处主要损伤区域的阻抗曲线峰值下降以及峰值对应频率偏移最显著,同时试件上部斜向和水平裂缝出现处曲线略有波动和峰值偏移,通过进一步结合损伤指标值分析发现峰值下降和峰值偏移量与试件损伤程度存在一定的关系;(3)基于压电陶瓷的机电耦合阻抗法,对在实验室人工模拟的带界面剥离损伤的钢管混凝土柱进行了损伤监测。结果表明:界面完好截面的阻抗曲线几乎重合为一条平稳的光滑曲线,存在界面剥离损伤的截面的阻抗曲线出现不同程度的波动且有峰值下降和偏移的现象,峰值下降量和偏移量与剥离程度相对应,基于压电陶瓷的机电耦合阻抗测量技术可以对钢管混凝土的界面剥离损伤进行有效识别;(4)在试验研究的基础上,利用基于嵌入式压电功能块和表面粘贴压电陶瓷片的机电耦合阻抗测量技术,对某超高层建筑中的大截面钢管混凝土柱的界面粘结剥离状况进行了监测。研究发现同一截面的不同压电陶瓷和嵌入式压电功能块传感器的阻抗曲线几乎重合,各截面的损伤指标值均低于10%,说明钢管壁与内部混凝土的界面粘结性能较好,暂未见界面剥离。