型钢-混凝土结构界面的损伤监测试验研究

摘要

型钢-混凝土结构连接界面的损伤监测具有重要实际意义。本文提出一种基于压电智能材料的型钢-混凝土结构界面损伤主动传感监测方法。在型钢上翼缘下表面连接件附近粘贴6套锆钛酸铅(Lead Zirconate Titanate, PZT)压电陶瓷片作为发射应力波的驱动器,并在翼缘板内对应位置处布设7个智能骨料传感器以采集经由损伤界面传来的响应信号。通过依次松动型钢-混凝土结构试件中对称布置的四颗螺栓,模拟连接界面的损伤状况,再对上述损伤状况下响应信号进行时域、频域以及小波包能量的对比分析。由试验结果分析可知,时域信号幅值、频域信号幅值以及小波包能量幅值都随着损伤状况的加剧出现了明显的降低,这主要是由于螺栓松动导致型钢与混凝土实际接触面积的减小,阻挡了应力波的传播。试验结果表明基于压电陶瓷的主动传感监测方法能够有效地监测和评价型钢-混凝土结构界面的损伤状况。