钢-UHPC(Ultra-High Performance Concrete,UHPC)轻型组合桥面结构强度高、局部刚度大、结构轻巧、自重小,近年来在大跨径桥梁上得到广泛使用,但是由于钢-UHPC桥面结构的密集配筋及UHPC浇筑过程中的实际施工状况,会造成桥面结构存在着脱空、空洞等初始桥面缺陷,这些初始缺陷在运营过程车辆荷载的作用下,会造成安全隐患。压电陶瓷(Piezoactuator,PZT)作为近年来在结构监测和损伤识别领域发展迅速的智能材料,具有灵敏度高、稳定性好、经济性好等优点。本文针对钢-UHPC桥面结构的脱空问题,利用PZT测试技术对构件进行损伤识别研究。(1)结合国内外的相关研究现状,首先介绍了钢-UHPC的病害情况和压电陶瓷的一些基础知识,重点叙述了 PZT用于结构测试中的两种方法,即波传播法和阻抗测试法。相关研究结论表明,这两种方法都能效地监测结构损伤,定性分析损伤发展和状态,并大致判断损伤位置。(2)设计和浇筑了一组具有模拟脱空(不同大小、不同厚度)的钢-UHPC组合板构件,在其钢板侧和UHPC侧表面相应位置处分别粘贴PZT。首先进行阻抗法试验分析,分别测量各工况下阻抗值,绘制阻抗曲线并计算均方根偏差(Root-Mean-Square-Deviation,RMSD)指标来判定损伤。试验表明,PZT阻抗法可以判断损伤有无和损伤程度。(3)波传播法分析中,首先利用ANSYS压电分析模块,建立具有不同脱空尺寸的局部计算模型,分析不同激励电压和不同激励频率情况下信号在结构中传播的过程,为下文的试验研究提供了理论依据;波动法试验分析中,通过对接收信号进行幅值、小波能量分析获取表征波传播过程的特征值,通过对比分析特征值的变化来确定损伤的存在以及损伤程度。(4)针对利用单一特征指标来识别损伤的局限性,引入了考虑多个指标的马氏距离判别法来对脱空进行判定。构建了样本数量为200个的样本集,运用PSO-Kmeans算法对一定数量的样本进行聚类分析,计算其马氏距离作为判别依据,然后计算样本集余下实测数据的马氏距离,与基准马氏距离比较进行脱空状态的识别。结果表明,多指标的马氏距离判别法能准确识别脱空厚度,并有较高的准确率。