基于壓電陶瓷的波紋管密實度檢測及FRP筋混凝土界面損傷識別研究.pdf

1、近年來，隨著社會的不斷發(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)點而在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測領(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)測中的優(yōu)勢，提出了基于壓電陶瓷和智能骨料的結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測的新方法，開展了基于阻抗法和波動法的波紋管密實度檢測以及基于波動法的FRP筋混凝土界面損傷

2、監(jiān)測試驗研究，驗證了所提出的方法對密實度檢測及界面損傷識別的有效性，具體研究工作如下:
　　(1)針對預(yù)應(yīng)力波紋管中壓漿不密實的問題，利用基于壓電陶瓷的壓電阻抗法，對不同灌漿程度下波紋管的密實性進行了試驗研究。試驗結(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，峰值對應(yīng)頻率也逐漸增加;同時所提出的損傷指標與波紋管的灌漿密實度存在著一定的關(guān)系，驗證了壓電阻抗法對波紋管密實度檢測的可行性。
　　

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