基于壓電陶瓷的型鋼—混凝土梁損傷監(jiān)測.pdf

1、智能材料的發(fā)展為土木工程結(jié)構(gòu)的長期、實時監(jiān)測提供了一個新選項，尤其是對結(jié)構(gòu)在線實時監(jiān)測的需求日益增長的今天。這項新技術(shù)使得結(jié)構(gòu)在其施工甚至整個服役期間能夠監(jiān)測自身的完整性?，F(xiàn)今，采用基于波傳播法的PZT的多功能單元進行結(jié)構(gòu)損傷識別由于其無損、高效而得到了廣泛應(yīng)用。
　　 本文主要是描述采用PZT壓電功能元對型鋼-混凝土組合梁的人工模擬界面損傷以及靜載損傷監(jiān)測，主要內(nèi)容介紹如下:
　　 1.首章緒論對結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的背景和意

2、義以及各種系統(tǒng)識別、損傷檢測方法做了簡述。然后文章對基于壓電材料的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的研究工作做了綜述。本章最后介紹了型鋼-混凝土組合梁，并對組合梁損傷監(jiān)測的重要性進行了討論。
　　 2.第2章介紹了壓電材料的基本特性、壓電方程以及壓電材料幾個基本參數(shù)，并介紹了基于PZT的壓電功能元的拼裝過程以及在混凝土構(gòu)件中嵌入功能元的技術(shù)。之后描述了信號測試儀器設(shè)備并將壓電功能元置于水中進行了標定，以研究功能元的性態(tài)。
　　 3.混凝土中

3、應(yīng)力波的傳播和衰減特性的研究對于理解基于PZT的損傷識別方法至關(guān)重要。本文主要是采用基于PZT的壓電功能元內(nèi)置入構(gòu)件的實驗方法來研究混凝土中應(yīng)力波的傳播衰減特性。埋置壓電功能元的構(gòu)件為一素混凝土小板與鋼筋混凝土梁。實驗結(jié)果顯示:(1)嵌入混凝土材料中的壓電功能元也能保持良好線性度。(2)激勵的頻率與響應(yīng)的幅值呈指數(shù)衰減趨勢。就這一數(shù)據(jù)，文章擬合了綜合衰減系數(shù)，并將其用作損傷指標應(yīng)用到后續(xù)章節(jié)的損傷識別中。
　　 4.實驗室設(shè)計并