李 萌， 任 杰

(1.江苏省水利厅 机关后勤服务中心， 江苏 南京 210029；2.南京水利科学研究院 岩土工程研究所， 江苏 南京 210000)

1 概 述

水利枢纽工程广泛采用混凝土结构，其服役年限长达几十年甚至上百年，由于服役环境的复杂性，浇筑材料自身性能劣化以及设计、施工和运行管理过程中可能存在的不合理因素等[1]，混凝土结构难免会产生一定程度的损伤。对混凝土结构来说，开裂是损伤的主要表现形式之一[2]。选择合适的监测方法对混凝土结构进行健康监测，尽早识别结构损伤，对保证结构正常运行、减小经济社会效益损失以及保障人民生命财产安全都具有重要意义。传统的方法主要包括目测法、超声波法、渗透法、电涡流探伤法、磁粉检测法、射线法等[3]，但在实际应用中存在一些局限性，如：需要事先知道损伤的大概位置，对隐蔽部位损伤无法准确评估，或在检测损伤时，需要结构停止运作，造成了经济损失等。自压电效应[4]发现以来，利用压电陶瓷制成传感器，对结构进行损伤监测在很多领域都得到应用[5]。压电陶瓷集感知和驱动功能于一体，具有反应灵敏、频响范围宽、价格低廉、体积小、易剪裁等特点，将其制成传感器用于结构损伤监测，不仅可以识别结构局部损伤，还可以对结构整体损伤进行识别。同时，还可以对结构进行长期、连续、实时监测，因此，研究压电陶瓷传感技术在辨识混凝土结构开裂损伤中的应用具有重要的意义。

本文选用PZT-4型压电陶瓷制成环氧树脂基压电陶瓷传感器(epoxy resin based piezoelectric ceramic sensor，ERPS)，对其谐振频率、波形稳定性等指标进行了性能测试。……