摘要：利用压电材料具有正逆压电效应,基于压电波动法,将压电智能骨料作为嵌入式传感器,应用于预应力混凝土结构的实验研究.对已发生锈胀开裂的预应力简支梁进行承载力极限试验,通过预埋在梁体内智能骨料信号的变化,判断压电信号与梁体内承受承载力之间的关系,从而对已发生锈蚀梁体由于承受荷载造成结构的损伤进行评估.试验过程中通过在梁底的跨中、三分点设置百分表判断结构是否失效.在加载过程中,不同工况测得的时域信号呈现递减趋势,将时域信号转变为频域信号后发现,响应频率集中在75kHz,印证了压电智能骨料在混凝土中响应频率的研究,同时随着荷载增加,其幅值也呈现递减的趋势.通过小波包能量分析,发现能量从工况1到工况2的突变,说明埋置在已锈蚀损伤结构中的智能骨料对结构是否受力非常敏感;而在工况10到工况11的突变,说明智能骨料可以有效地监测到由外荷载持续作用而导致的结构失效.最后针对由荷载造成的损伤,提出采用基于小波包能量变化的损伤指标对其进行评价,从而证明压电智能骨料可以有效地通过损伤指标来监测锈蚀结构由于荷载造成的结构损伤程度.
