[发明专利]一种基于压电智能骨料的混凝土结构损伤监测方法

权利要求书

1.一种基于压电智能骨料的混凝土结构损伤监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，设计一种自行封装的压电智能骨料传感器和驱动器；

S2，建立基于小波分析的混凝土结构损伤统计指标和损伤程度、损伤概率及损伤位置判定方法，提出基于小波分析的压电智能骨料混凝土结构损伤统计识别算法。

2.根据权利要求1所述的基于压电智能骨料的混凝土结构损伤监测方法，其特征在于，在步骤S1中，压电智能骨料传感器所选用的压电陶瓷片型号为PZT-4和PZT-5。

3.根据权利要求1或2所述的基于压电智能骨料的混凝土结构损伤监测方法，其特征在于，在步骤S1中，压电智能骨料由硅胶防水层、PZT片、屏蔽导线与接头、细实混凝土或砂浆外包保护层组成；PZT片位于骨料中心位置，屏蔽导线的一端与PZT片连接，另一端与屏蔽接头连接，屏蔽接头与信号发射及采集通道相连，骨料外部设有用于保护PZT片的细实混凝土或砂浆外包层。

4.根据权利要求1所述的基于压电智能骨料的混凝土结构损伤监测方法，其特征在于，在步骤S2中，基于小波分析的压电智能骨料混凝土结构损伤统计识别算法，包括以下步骤：

S101，计算监测信号能量；

S102，计算损伤指数；

S103，计算损伤判别临界域值；

S104，计算损伤程度及概率，并进行损伤判别；

S105，损伤位置判定及损伤预警。

5.根据权利要求4所述的基于压电智能骨料的混凝土结构损伤监测方法，其特征在于，在步骤S101中，通过对结构运行状态及其响应监测数据，获取结构健康状态和结构损伤状态的多组测量信号能量的数据。

6.根据权利要求5所述的基于压电智能骨料的混凝土结构损伤监测方法，其特征在于，在步骤S103中，假设表征损伤指数的监测数据统计量值服从正态分布，在基准状态下，得到结构各监测区域的损伤指数的均值，通过计算相应监测区域的检验统计量、事先给定的显著性水平，计算损伤域区间和损伤判别临界值。

7.根据权利要求6所述的基于压电智能骨料的混凝土结构损伤监测方法，其特征在于，在步骤S104中，比较结构各监测区域损伤指数均值，若当前信号相比基准健康信号发生减小，则断定结构发生损伤；否则认为结构没有发生损伤；如果判断结构发生损伤，则求出结构在给定显著水平下的损伤临界值，根据临界值，判别结构损伤程度的概率。

8.根据权利要求7所述的基于压电智能骨料的混凝土结构损伤监测方法，其特征在于，在步骤S105中，通过埋入结构内的压电智能骨料传感器和驱动器的监测阵列，结合损伤概率结果和结构最终破坏形态，判定损伤的大致位置信息，并对损伤进行预警和提出相应的维护措施。