基于壓電陶瓷的CFRP-混凝土粘結界面損傷檢測方法研究.pdf

1、碳纖維增強復合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer，簡稱CFRP）具有高強度、質(zhì)量輕、耐久性能好等特點，廣泛應用于建筑結構的維修加固。但CFRP與加固結構的粘結界面較薄弱，易發(fā)生界面剝離破壞，直接影響加固結構的安全性和耐久性。因此，研發(fā)一種實用、經(jīng)濟、有效、便捷的界面損傷檢測方法將對CFRP加固結構工程具有重大意義。本文基于壓電陶瓷技術對CFRP-混凝土粘結界面損傷進行識別研究，對設置了不同類型、不同尺寸

2、的界面模擬損傷的CFRP布加固的混凝土方柱，利用波動分析法和壓電阻抗法進行界面損傷識別研究，重點是對激勵信號的損傷特征參量的提取以及損傷識別方法的研究。主要的研究工作如下：
　　（1）根據(jù)實際工程結構以及監(jiān)測方法的需要，研制了嵌入式的“智能骨料”作為壓電驅(qū)動器。
　?。?）基于波動分析法對CFRP-混凝土粘結界面模擬損傷進行識別研究，采用了正弦信號和掃頻信號作為激勵信號。結果表明：正弦信號的幅值以及掃頻信號的小波包能量值均對

3、兩類界面模擬損傷表現(xiàn)出較好的敏感性；正弦信號幅值的損傷指標DI與損傷的程度正相關，而掃頻信號的小波包能量值的健康指標EI與損傷的程度負相關。試驗證明了基于壓電陶瓷的波動分析法可有效識別CFRP-混凝土粘結界面損傷，且損傷指標DI以及健康指標EI能夠反映損傷的程度。
　?。?）基于壓電阻抗法對CFRP-混凝土粘結界面模擬損傷進行識別研究。結果表明：阻抗曲線圖能夠?qū)p傷進行初步識別，均方根差值RMSD損傷指標可對損傷進一步有效評估。可