基于壓電阻抗的鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)界面缺陷監(jiān)測研究.pdf

1、近年來，中國的超高層建筑發(fā)展迅猛，很多在建的超高層高度超過了600米。鋼骨混凝土柱由于具有承載能力高、變形能力和延性好、地震作用下耗能能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，近年來被廣泛應(yīng)用到超高層建筑豎向承重構(gòu)件中。超高層建筑中鋼骨混凝土柱橫截面往往較大，因此預(yù)埋的鋼骨大多采用豎向鋼板加上橫隔板復(fù)雜多腔結(jié)構(gòu)形式。由于大體積混凝土固結(jié)時的收縮以及其本身的缺陷，多腔形式的鋼骨混凝土柱容易出現(xiàn)預(yù)埋的鋼骨或者橫隔板與核心混凝土剝離的現(xiàn)象。因?yàn)閭鹘y(tǒng)方法無法有效對鋼骨混凝

2、土的缺陷進(jìn)行監(jiān)測，如何對界面剝離缺陷進(jìn)行有效識別成為鋼骨混凝土應(yīng)用中越來越受到關(guān)注的難題之一。
　　本文提出一種基于粘貼式壓電陶瓷傳感器和預(yù)埋式壓電功能元的機(jī)電耦合阻抗法對大型多腔鋼骨混凝土柱界面剝離損傷識別的方法。通過對壓電陶瓷傳感器采集到的阻抗數(shù)據(jù)的圖形分析，使用均方根差值作為損傷指標(biāo)進(jìn)行數(shù)學(xué)分析。結(jié)果表明定義的損傷指標(biāo)能夠很好的識別界面剝離損傷。本文的研究為大型多腔鋼骨混凝土界面剝離缺陷的識別提供了一種較好的方案。
　

3、　本文主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）介紹了基于壓電陶瓷的機(jī)電耦合阻抗法的發(fā)展和應(yīng)用背景。簡要的介紹了壓電陶瓷材料特性以及基于壓電陶瓷的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測方法。詳細(xì)說明了機(jī)電耦合阻抗法基本原理以及機(jī)電耦合阻抗測試系統(tǒng)。
　?。?）進(jìn)行了基于壓電陶瓷機(jī)電耦合阻抗法復(fù)雜截面鋼骨混凝土巨柱縮尺模型監(jiān)測試驗(yàn)，通過人工模擬界面剝離缺陷，對鋼骨混凝土試驗(yàn)柱進(jìn)行了損傷監(jiān)測。結(jié)果表明：阻抗法能夠有效識別界面剝離缺陷。
　　（3）對某超高層項(xiàng)目