水泥基压电复合材料的出现有望解决在线监测中传统智能材料与混凝土之间的相容性问题。本文采用切割-浇注法制备了1-3型水泥基压电复合材料。利用MTS810万能材料试验机和分离式Hopkinson压杆试验装置对PZT-5H压电陶瓷和1-3型水泥基压电复合材料开展了准静态单轴压缩试验、循环加载试验、单次冲击压缩试验和重复冲击压缩试验研究。并通过ABAQUS有限元软件对试验结果进行仿真分析。在准静态荷载作用下,PZT-5H压电陶瓷和1-3型水泥基压电复合材料的应力应变曲线全过程均表现出明显的非线性特性。在循环荷载作用下,PZT-5H压电陶瓷和1-3型水泥基压电复合材料的输出电位移与施加荷载之间呈现一一对应的响应特性。通过观察试样的静态灵敏度标定结果可以发现:两种试样的静态灵敏度均存在一门槛值G点。当试样加载应力小于门槛值G点时,试样的输出电位移与所受应力之间具有较好的线性度。与此同时开展了不同的初始静载、循环幅值和加载频率对PZT-5H压电陶瓷和1-3型水泥基压电复合材料力电响应特性影响的试验研究。结果表明:两种材料具有相同的变化规律。即在相同加载频率时,随着循环周次的增加,高应力比下,试样的输出电位移幅值无明显变化;而低应力比下,试样的输出电位移幅值呈现递减规律,且随着应力比的减小,试样输出电位移幅值递减的现象趋于明显。在相同应力比时,随着循环周次的增加,不同的加载频率下,试样输出电位移幅值下降规律一致。在冲击荷载作用下,随着加载应变率的增大,PZT-5H压电陶瓷和1-3型水泥基压电复合材料的抗压强度均随之增大,具有明显的应变率效应,即两种材料均为应变率敏感材料。通过观察试样的动态灵敏度标定结果可以发现:两种试样的动态灵敏度亦存在一门槛值G点。当冲击荷载小于门槛值G点时,试样输出电位移与冲击荷载之间具有较好的线性度。在重复冲击荷载作用下,PZT-5H压电陶瓷与1-3型水泥基压电复合材料具有相似的变化规律。当冲击荷载小于门槛值G点时,随着冲击加载次数的增加,试样的输出电位移无明显变化,即试样具有较好的重复性;当冲击荷载大于门槛值G点时,随着冲击加载次数的增加,试样的输出电位移呈递减变化,压电性能逐渐降低。采用ABAQUS有限元软件对PZT-5H压电陶瓷和1-3型水泥基压电复合材料的静态灵敏度进行数值模拟,两种试样的仿真值与试验值均较为接近。PZT-5H压电陶瓷的相对误差为6.1%,1-3型水泥基压电复合材料的相对误差为15.5%。