随着我国基建事业的快速发展,近几年来建设了越来越多的桥梁、高层建筑等各种大型结构。这些工程中的混凝土结构,在受到自然灾害、事故突发冲击的突变效应抑或是环境影响造成的混凝土受到侵蚀,疲劳效应等,使混凝土内部损伤导致混凝土结构失效,可能会导致建筑结构的破坏和严重故障。压电材料作为一种智能材料,对桥梁结构中混凝土产生的应力具有十分灵敏的机电响应,尤其是压电单晶。但将压电单晶作为传感器进行结构应力监测的研究较少,本研究将其作为在桥梁服役期间,实时监测桥梁等建筑物中混凝土的应力变化的传感器。选用对结构受力敏感的压电材料对混凝土进行实时监测,及时预测结构的失效与破坏,对减少重大事故以及国民经济的损失有着十分重大的意义。本文的主要研究内容:（1）采用对比研究研究的方法,研究了常用于结构监测的三种压电传感器的性能感知并对其进行标定研究发现三种传感器对静力荷载的突变有较好的响应,并且压电单晶能更快的感知到荷载的突变。对于模拟冲击荷载的监测与响应,发现压电传感器不仅能较好的监测到冲击应力,并且通过对输出电压信号的处理还能对待测结构受到冲击产生的振动进行监测分析。通过对三种传感器在不同高度下的电压输出监测对比分析,得出压电材料对冲击荷载的监测输出比较稳定的结论。对三种压电传感器进行电压-应力关系系数的标定,为后续在混凝土结构中的监测研究提供依据与参考。（2）根据响应实验结果,选用柔性较好的压电薄膜和压电性能更好并经过水泥封装的压电单晶埋置在混凝土内部,进行线性加载下的应力与落锤冲击加载下的动态应力监测,并将ABAQUS有限元仿真模拟的结果与试验结果进行对比分析。实验发现压电传感器对动态加载过程有更好的监测效果,线性加载时混凝土应力发生突变传感器有明显的电压信号输出。在落锤冲击加载下,利用应力-电压系数将输出电压信号进行转换,得到混凝土受到冲击荷载时监测位置的动态应力曲线并将其与数值模拟结果进行对比分析,发现经过封装的压电单晶对混凝土内部应力的监测更接近模拟计算所得动态应力,在混凝土表面的应力,两者监测结果均比较优秀。