艾德米， 罗 辉， 朱宏平， 王 超,2

( 1.华中科技大学 土木工程与力学学院， 湖北 武汉 430074；2.湖北工业大学 土木建筑与环境学院， 湖北 武汉 430068)

基于压电阻抗的隧道管片结构螺栓松动损伤识别试验

艾德米1， 罗 辉1， 朱宏平1， 王 超1,2

( 1.华中科技大学 土木工程与力学学院， 湖北 武汉 430074；
2.湖北工业大学 土木建筑与环境学院， 湖北 武汉 430068)

基于压电阻抗(EMI)的损伤检测技术应用于大型结构健康监测目前仍十分少见。本文通过试验研究了EMI技术在大型隧道管片结构螺栓松动损伤检测中的有效性，探求了传感器的有效监测范围。首先粘贴不同位置的压电传感器实测压电导纳频谱曲线，分析不同位置压电传感器量测的结构谐振峰值特征。通过设置连接管片的螺栓松动损伤，以传感器的导纳频谱变化规律定性识别该损伤，并通过计算损伤指标RMSD量化损伤，采用其变化率衡量传感器敏感度。研究表明压电传感器能有效捕捉螺栓松动损伤的发展，EMI技术用于大型结构损伤检测是可行的；贴于螺栓上比贴于混凝土管片对损伤检测更为有效，随着损伤程度的增大，近距离传感器的损伤指标较远距离传感器变化更为明显，传感器敏感度与其同损伤的距离成反比例线性关系。

隧道管片； 压电阻抗(EMI)； 螺栓松动； 损伤识别

基于智能材料(如PZT，锆钛酸铅压电陶瓷；MFC，压电纤维复合材料；形状记忆合金等)的高频诊断技术在结构健康监测领域应用日益广泛。其中基于PZT的压电阻抗(EMI)损伤检测技术在土木工程结构健康监测中的研究应用得到了广泛关注[1，2]。……