基于壓電陶瓷的波紋管密實(shí)度檢測(cè)及FRP筋混凝土界面損傷識(shí)別研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，各種大規(guī)模的土木結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn)，土木結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)技術(shù)已引起了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。以壓電陶瓷為代表的智能材料集傳感和驅(qū)動(dòng)功能于一體，由于其具有成本低廉，響應(yīng)速度快，功耗小，頻響范圍寬，易裁剪等優(yōu)點(diǎn)而在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。本文充分發(fā)揮壓電陶瓷在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)中的優(yōu)勢(shì)，提出了基于壓電陶瓷和智能骨料的結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測(cè)的新方法，開展了基于阻抗法和波動(dòng)法的波紋管密實(shí)度檢測(cè)以及基于波動(dòng)法的FRP筋混凝土界面損傷

2、監(jiān)測(cè)試驗(yàn)研究，驗(yàn)證了所提出的方法對(duì)密實(shí)度檢測(cè)及界面損傷識(shí)別的有效性，具體研究工作如下:
　　(1)針對(duì)預(yù)應(yīng)力波紋管中壓漿不密實(shí)的問(wèn)題，利用基于壓電陶瓷的壓電阻抗法，對(duì)不同灌漿程度下波紋管的密實(shí)性進(jìn)行了試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著波紋管灌漿程度的增加，壓電傳感器電阻抗頻譜曲線呈現(xiàn)出向右漂移的趨勢(shì)，峰值對(duì)應(yīng)頻率也逐漸增加;同時(shí)所提出的損傷指標(biāo)與波紋管的灌漿密實(shí)度存在著一定的關(guān)系，驗(yàn)證了壓電阻抗法對(duì)波紋管密實(shí)度檢測(cè)的可行性。
　　

3、(2)利用基于壓電陶瓷的波動(dòng)法對(duì)混凝土試件的波紋管密實(shí)度進(jìn)行了試驗(yàn)研究。將一個(gè)智能骨料綁在預(yù)應(yīng)力筋上并將其預(yù)埋在波紋管內(nèi)，兩個(gè)PZT片粘貼在波紋管頂部，一個(gè)PZT片粘貼在波紋管底部，智能骨料作為驅(qū)動(dòng)器發(fā)射信號(hào)，PZT片作為傳感器接收信號(hào)。通過(guò)比較壓電傳感器在不同灌漿程度下接收到的信號(hào)的差別，從而對(duì)波紋管灌漿密實(shí)度進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果表明，預(yù)應(yīng)力波紋管灌漿不密實(shí)將會(huì)使信號(hào)幅值發(fā)生變化，并且隨著缺陷程度的增加信號(hào)幅值衰減越明顯;壓漿密實(shí)性越差，基