钢管混凝土组合结构以其承载力高、抗震性能优越、延性好等诸多优良的性能,在高层及超高层建筑结构、桥梁结构及工业厂房中被广泛地采用。在实际工程施工过程中,由于钢管内部横隔板、水化热、混凝土的收缩徐变等各方面的影响,都可能使钢管内壁与混凝土粘结界面出现界面剥离损伤,从而影响钢管与混凝土共同协作能力,进而降低钢管混凝土组合结构的承载力与变形能力等性能,对其粘结状况进行监测十分具有实际意义。然而,钢管混凝土组合结构界面剥离损伤不易察觉,传统无损检测手段无法有效适用,使得检测十分棘手。本文在前人对基于压电智能材料结构健康监测与研究的背景下,进一步研究基于波动分析法的钢管混凝土组合结构界面剥离损伤监测的方法,在实验室设计一组分离式界面剥离损伤构件,并对其损伤进行识别,最后将实验室比例模型试验研究成果的基础上,开展了工程应用。具体工作如下:(1)详细地介绍了用于钢管混凝土构件界面剥离缺陷检测的压电功能元的制作与封装流程,对压电监测系统进行了动态和静态性能测试,并对压电功能元进行了标定。结果表明:该健康监测系统具有良好的动态与静态性能,标定后的压电功能元为后续的试验研究奠定了基础。(2)在实验室设计并制作了一组分离式界面剥离损伤钢管混凝土组合结构,将嵌入式压电功能元与外贴式压电陶瓷片安装在设计位置,共同组成健康监测系统的换能器对,利用波动分析法对预设的不同厚度与不同大的界面剥离类型损伤进行了识别。对输出信号进行了基于正弦信号的频域幅值、基于稳态正弦扫频信号的小波包能量及其能量谱、基于脉冲信号的传递函数研究,并提出了基于特征参量的损伤指标。结果表明:所采用的方法可以有效地识别出两种类型的损伤,证明了基于压电陶瓷的波动分析法对钢管混凝土构件界面剥离损伤识别方法可行而且有效。(3)基于稳态正弦扫频信号的小波包能量及其能量谱损伤判定方法,利用波动分析法对一实际超高层建筑进行了现场足尺比例的钢管混凝土框架柱界面性能监测。结果表明:该柱的小波包能量稳定,其能量离差系数在规定的范围内;其小波包能量谱差异值也较小,表明该钢管混凝土框架柱未出现明显的剥离损伤。