埋入壓電材料的機敏混凝土研究

摘　要:用有限元方法對混凝土模塊及埋入其中的壓電陶瓷在混凝土試件受到外載荷作用時的應(yīng)力分布進行了分析. 分析結(jié)果表明,埋入的壓電陶瓷元件上的應(yīng)力與模塊所受外載荷之間存在著線性關(guān)系. 在對機敏混凝土試件進行的加載實驗中,通過測量埋入的壓電陶瓷元件的等效電路參數(shù),根據(jù)耗散因子同等效電路參數(shù)間的關(guān)系,得到了壓電陶瓷三種耗散因子隨載荷的響應(yīng)特性. 加載實驗結(jié)果和數(shù)據(jù)誤差分析表明,壓電耗散因子與試件外部載荷之間存在一定的規(guī)律性和較好的穩(wěn)定性.驗證了將陶瓷元件直接埋入混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部檢測結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力,是一種可行的,實現(xiàn)對混凝土結(jié)構(gòu)安全進行實時、在線、主動的檢測方法.

關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)健康檢測;機敏混凝土;壓電陶瓷;耗散因子;應(yīng)力

中圖分類號:O34 　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 　　文章編號:100421699( 2007) 0120202206

　　混凝土結(jié)構(gòu)因其復(fù)雜的組成使得對其進行內(nèi)應(yīng)力測量變得較為困難,而造成混凝土結(jié)構(gòu)破壞的主要原因是結(jié)構(gòu)所受的外界載荷(或者外界其他物理條件如溫度) 變化后在結(jié)構(gòu)的某些局部產(chǎn)生的應(yīng)力超過了結(jié)構(gòu)的強度極限[1 ] . 對混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)力的監(jiān)測現(xiàn)在多使用的是各種傳感