近年来,随着钢结构桥梁的大力发展,对钢结构的健康监测技术已被诸多学者广泛研究。钢结构桥梁在实际工程应用中受振动冲击、疲劳荷载、强迫振动等环境因素影响,钢结构界面往往会有一定程度的损伤,从而给结构安全运营造成了很不利的影响。本文充分发挥了压电陶瓷材料成本低、体积小、响应频域宽、可嵌入等优点,提出基于压电陶瓷材料的钢结构界面损伤监测研究,主要研究结论如下:(1)针对钢桁架拱结构中界面损伤问题的研究,提出了基于压电波动法的健康监测方法。以实际工程中应用于隧道支护槽钢桁架三角拱作为试验试件,并通过连接板上的螺栓松动,模拟节点板与弦杆间的界面损伤。同时并根据工程实际情况,对试件进行静力加载。试验在节点板上布置发出信号的压电陶瓷驱动器,在弦杆上布置用来接收信号的传感器,采集不同损伤状态下的信号。试验结果表明,在损伤状态I时传统刚度分析法所采集到的竖向位移变化,与健康状态下竖向位移变化几乎一致,而基于压电材料的监测方法能很明显的发现损伤状态I中信号幅值的变化,表明了压电波动法对钢桁架拱结构监测的敏感性。同时随着损伤程度的进一步加大,压电陶瓷传感器所采集到的信号幅值也不断降低,从而进一步验证了压电波动法对钢桁架拱结构界面损伤监测的可行性和有效性。(2)针对钢-混凝土组合结构中界面损伤问题,提出了基于压电波动法的健康监测系统。通过螺栓剪力键不同程度的松紧,模拟钢-混凝土组合结构中界面不同程度的损伤。试验中将作为驱动器的压电陶瓷片粘贴到钢梁翼缘上,作为传感器的智能骨料埋入混凝土翼缘板中,记录不同损伤状态下传感器接收到响应信号的变化。最后通过时域信号、频域信号和基于小波包理论对响应信号进行分析。试验结果表明,当结构产生损伤时,压电陶瓷传感器接收到的时域信号、频域信号以及小波包能量幅值会出现明显的降低;随着损伤的进一步加大,时域信号中信号幅值变化已不明显,而从时域信号以及小波包能量分析中可以进一步发现幅值降低的趋势,从而表现出时域信号分析方法以及小波包能量分析对钢-混凝土组合结构中界面损伤监测有着更好的敏感性,从而进一步说明了基于压电陶瓷材料对钢-混凝土组合结构中界面损伤监测的有效性和可行性。