针对钢筋混凝土结构损伤的主要特点,以理论和实验研究为基础,研究基于波谱单元模型修正和压电阻抗技术实现大型钢筋混凝土结构的整体/局部损伤检测和健康状况评价的基本理论与工程应用技术。利用压电阻抗技术建立钢筋混凝土构件局部损伤(如裂纹)与结构参数间的关系,导出带损伤的钢筋混凝土结构单元波谱刚度矩阵,进而形成包含了结构损伤信息的整体波谱刚度矩阵;通过使损伤结构波阻抗的测量值和计算值相等,完成结构波谱单元模型的修正,并借助于合理的结构局部/整体损伤因子,实现结构的损伤识别;更进一步地运用修正的波谱单元模型对结构在不同荷载作用下线性和非线性分析,并结合混凝土材料的耐久性能,实现钢筋混凝土结构剩余寿命的评价,因而具有重要的理论价值和工程应用前景。
针对钢筋混凝土结构损伤的特点,以理论和试验研究为基础,研究基于波谱单元模型修正和压电阻抗技术实现钢筋混凝土结构损伤检测和健康状况评价的基本理论与工程应用技术。研究了适用于结构压电阻抗测量信息提取的先进信号分析方法,进而利用波传播理论与压电阻抗技术建立了钢筋混凝土构件局部损伤(如裂纹)与结构参数间的关系,导出了含损伤的钢筋混凝土结构单元波谱刚度矩阵,形成包含了结构损伤信息的整体波谱刚度矩阵;通过使损伤结构波阻抗的测量值和计算值相等,完成结构波谱单元模型的修正;提出了合理的钢筋混凝土结构局部/整体损伤因子,结合修正的波谱单元模型和压电阻抗测试值实现钢筋混凝土结构的损伤识别;进一步运用修正的波谱单元模型对结构在不同荷载作用下线性和非线性分析,结合混凝土材料的耐久性能,实现钢筋混凝土结构的性能评价。理论与试验研究表明,所提出的研究方法是科学合理的,所采用的研究方案是合理可行的,所解决的关键科学问题具有重要的学术价值,所得结论具有重要的理论和工程应用价值。