土木工程结构在遭受自然灾害或达到一定服役期后,构件的刚度与强度特性与设计时相比发生了变化,这些变化累积到一定程度将导致结构发生破坏,甚至出现安全事故,因此,如何有效、便捷地检测这些变化,及时对结构健康状况作出诊断显得尤为重要。论文在国家自然科学基金(No.50378041)的资助下进行了基于压电阻抗的结构损伤检测的理论与试验研究。论文首先概述了传统结构损伤检测方法的研究状况,并指出它们的不足和难以解决的问题,介绍了基于压电阻抗的结构损伤检测新方法,论述了该方法的国内外研究进展,并与几种主要的传统损伤检测方法作了对比。然后介绍了PZT 阻抗法用于结构损伤检测的基本理论,包括智能材料与结构的概念、特点和PZT 在智能结构中的应用; 压电振动的相关基本理论,PZT 与结构耦合电阻抗的推导。最后运用两个试验验证了PZT 阻抗法应用于结构损伤检测的有效性,即四种不同支撑条件下钢梁的损伤检测试验和龄期内的混凝土立方块强度跟踪试验。试验结果表明:运用PZT 电导纳频谱曲线的变化规律能够很好地检测出钢梁损伤的出现,运用损伤健康指数可以定性地评价三种损伤工况下钢梁的损伤程度,同时PZT 电导纳频谱曲线图的变化能够明显反映钢梁质量和支撑条件的变化; 混凝土立方块龄期内强度(弹性模量)的变化规律与PZT 电导纳频谱曲线的变化规律相类似,并与传统试验结论相吻合。作为一种新的损伤检测方法,压电阻抗法还处于发展阶段,离大规模的工程实际应用尚有一定距离,今后还需对压电阻抗法在更复杂结构损伤的类型、尺寸、位置确定等方面作更深入的研究,同时对于PZT 电导纳与龄期内混凝土强度的严格关系有待进一步研究。