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地震作用是引起结构损伤的重要原因。作为重要的结构形式,钢筋混凝土结构在地震作用下将出现显著的破坏。目前,直接、可靠的混凝土结构动态损伤过程的监测手段匮乏,影响了人们对结构地震损伤机制的深入理解。基于上述问题,本文提出了基于压电智能骨料的混凝土地震应力过程监测方法,着重开展了以下研究：(1)本文根据混凝土结构地震响应特点,设定监测目标最大应力为50MPa,频响下限0.04Hz(周期25s),根据选用PZT材料的压电常数,设计了电荷电压转换器的电路参数,研发了电荷电压转换器。建立了该电荷电压转换器电学模型,给出了输入信号的频率与电荷电压转换器输出电压的幅值及相位差的理论公式。设计了电荷电压转换器的频响试验,试验曲线与理论曲线吻合良好。(2)基于正压电效应设计一种可用于RC结构地震压应力监测的压电智能骨料。该压电智能骨料采用压缩型PZT作为敏感元件,针对地震应力特点采用大理石材料作为封装材料,将PZT片材封装于一对长方形大理石块中,之间采用环氧树脂粘结。利用有限元软件ABAQUS对其进行建模,研究了压电智能骨料的应力传递关系,得出了压电智能骨料的正应力灵敏度系数,考察了环氧树脂层厚度对压电智能骨料灵敏度系数的影响。采用电液伺服试验机(MTS810)对压电智能骨料进行动力加载试验,讨论了静力荷载下压电常数的稳定过程以及不同初始应力水平对PZT材料压电常数退化性能的影响,得出其灵敏度系数的试验值。研究表明,该压电智能骨料压应力灵敏度系数对所考虑的初始应力不敏感,灵敏度系数实验结果与有限元结果吻合良好。(3)与正应力监测压电智能骨料设计方法相似,采用剪切型PZT材料作为敏感元件,设计了剪应力监测用压电智能骨料,采用ABAQUS有限元软件进行有限元建模,研究了该压电智能骨料的应力分布规律,得出其剪应力灵敏度系数理论值。专门设计了剪应力加载模具,该模具可将一对反对称剪力施加于压电智能骨料的相对的两个面,采用电液伺服试验机(ServoPulser4890, Shimadzu)对压电智能骨料进行动态剪应力加载,得出该剪应力模式下压电智能骨料灵敏度系数试验值,进行了该剪应力模式下的有限元分析,得出其应力分布规律,进一步得出其在该应力模式下的灵敏度系数理论值。该理论值与试验值吻合良好,表明建立的有限元模型是可靠的。采用该模具,对压电智能骨料进行单调加载直至破坏,研究该压电智能骨料对所在区域断裂过程的监测性能,研究表明压电智能骨料将低估断裂过程的应力值。