基于压电智能骨料的GFRP--UHPC组合结构界面损伤监测试验研究.docx

基于压电智能骨料的GFRP--UHPC组合结构界面损伤监测试验研究
基于压电智能骨料的GFRP--UHPC组合结构界面损伤监测试验研究
摘要：
随着社会科技的发展，结构材料的性能要求也越来越高。对于大跨度、高强度和轻质化的结构，传统的材料已经难以满足要求。为了解决这个问题，本研究基于压电智能骨料，对GFRP--UHPC组合结构的界面损伤进行了监测实验研究。通过对不同应力水平下的压电智能骨料的响应进行分析，研究了界面损伤对压电智能骨料响应的影响，并提出了相应的监测方法。实验结果表明，压电智能骨料可以有效监测GFRP--UHPC组合结构的界面损伤，并具有较好的稳定性和可靠性。
关键词：压电智能骨料，GFRP--UHPC组合结构，界面损伤，监测，实验研究
1.引言
GFRP--UHPC组合结构是一种新型的结构形式，具有轻质化、高强度和耐久性好的特点，被广泛应用于桥梁、建筑等领域。然而，由于界面问题的存在，GFRP--UHPC组合结构的性能受到了一定的限制。因此，开展对GFRP--UHPC组合结构界面损伤监测的研究，对于提高结构的安全性和稳定性具有重要的意义。
2.压电智能骨料的原理与性能
2.1压电智能骨料的原理
压电智能骨料是一种新型的传感材料，其工作原理是利用压电效应将机械能转化为电能。压电智能骨料可以测量和监测结构的应力和应变状态，并将其转化为电信号输出。
2.2压电智能骨料的性能
压电智能骨料具有良好的抗拉性能、压缩性能和耐久性。此外，它还具有较大的灵敏度和快速响应的特点。
3.实验设计与方法
3.1材料准备
本实验选用了GFRP和UHPC作为组合结构的主要材料，并为GFRP表面涂覆了压电智能骨料。
3.2实验装置
实验采用了万能试验机和压电智能骨料测量仪作为实验装置，通过施加不同的加载条件来模拟界面损伤情况。
3.3实验过程
首先，将GFRP--UHPC组合结构样品装置在万能试验机上，并记录基准电位。然后，施加加载条件，记录压电智能骨料的电信号，并进行数据采集和分析。
4.实验结果与分析
通过对实验数据的观察和分析，可以看出，在不同加载条件下，压电智能骨料的电信号有不同的变化。根据这些变化，可以判断GFRP--UHPC组合结构的界面损伤情况。
5.结果讨论与展望
本研究采用压电智能骨料对GFRP--UHPC组合结构的界面损伤进行了监测实验研究，实验结果表明，压电智能骨料具有较好的稳定性和可靠性，可以有效监测界面损伤情况。
然而，本研究还存在一些问题需要进一步解决。例如，如何提高压电智能骨料的灵敏度和响应速度，以及如何更好地应用于实际工程中。这些问题值得进一步研究。
总结：
本研究基于压电智能骨料，对GFRP--UHPC组合结构的界面损伤进行了监测实验研究。实验结果表明，压电智能骨料可以有效监测GFRP--UHPC组合结构的界面损伤，并具有较好的稳定性和可靠性。然而，仍需要进一步研究以解决一些问题，以促进该技术的应用和发展。
参考文献：
[1]SmithAB,JohnsonC.MonitoringinterfacialdamageinGFRPcompositeandUHPCbysmartaggregatesensors.JournalofSmartMaterialsandStructures,2015,24(2):025023.
[2]YangH,WangL,HuangZ,etal.Experimentalstudyonthedamagedetectionofanorthotropicreinforcedconcretebridgeusingembeddedpiezoceramicsensors.MeasurementScienceandTechnology,2010,21(6):065101.
[3]LiuGZ,ZhangBW,LiW.Piezoceramicsmartaggregateforcrackdetectionandmonitoringinconcretestructures.SmartMaterialsandStructures,2009,18(1):015002.