在土木工程中,无论是基础的住宅还是重要的高层建筑和大型基础设施,运用最为广泛的是钢筋混凝土结构,其结构安全性和稳定性是人们的生命财产安全的基本保障,因此混凝土结构的主动监测的研究具有十分重要的意义。在基于压电陶瓷传感器的结构健康监测技术上,国内外近年来取得了很大发展。为得到结构的实时健康状况,并对潜在的危险做出预警,基于PZT的监测技术被国内外的众多学者应用于土木工程大型结构主动监测的研究中。前期研究中,基于利用导向波法的PZT型智能钢筋的监测系统成功地监测出混凝土结构中钢筋与混凝土的脱粘损伤,得到智能钢筋的脱粘尺寸与输出信号之间的定量关系,以此建立脱粘损伤指数;借助于有限元模拟以及实验两种手段进一步研究了导向波在混凝土结构中的传播方式,探讨了智能钢筋系统对混凝土单条和多条裂缝损伤的探伤机理,为本实验提供了基础理论和研究方法,同时也为智能钢筋网络系统和实践应用提供了基础的理论支持。本文基于以上研究,通过实验的方法将智能钢筋网络混凝土构件具体实现。通过合理安排探测通路,分析探测通路和裂缝损伤的相对空间位置,探讨了智能钢筋网络系统在混凝土探伤领域的实现方法。本文主要工作内容包括以下几个方面:(1)介绍了智能钢筋网络的基础工作原理。包括:近年来结构健康监测技术的研究现状以及应用;检测元件压电陶瓷(PZT)的工作原理;导向波法在智能钢筋网络系统中的应用原理;通过实验和前期研究过程中出现的问题,讨论PZT型智能钢筋网络现存的问题以及优化方案。(2)通过实验方法对智能钢筋的输出信号与裂缝和探测通路之间相对空间位置的关系进行研究。通过合理设置智能钢筋探测网络结构与裂缝位置,基于输出信号的首波幅值、波形等特征对每种通路类型进行区分和定义,将探测通路类型定义为三类。(3)基于以上实验结果,针对混凝土结构的裂缝损伤,提出了基于PZT型智能钢筋网络损伤识别方法。结果显示,通过合理布置探测通路,分析输出信号判断通路类型,能够监测混凝土结构中裂缝的存在性、位置、发展程度。实现了利用智能钢筋网络对混凝土结构的损伤探测。