近年来,我国轨道交通、桥梁、建筑都得到了高速发展,随着预制拼装和装配式建筑的推广,钢结构的需求愈来愈大,法兰螺栓连接作为钢结构节点连接的形式之一,获得了广泛的应用。但是,随着服役期的增长,法兰会出现松动、腐蚀,高强螺栓断裂等现象,导致钢结构出现倒塌和破坏。因此及时发现法兰连接的安全隐患,确保钢结构的安全,开展对法兰螺栓连接的监测变得十分重要。因此,本人提出了基于压电波动法的法兰与法兰高强螺栓连接以及法兰与混凝土块高强螺栓连接松动损伤监测试验研究,具体研究如下所示:(1)总结了法兰高强螺栓连接的问题以及现有相关无损检测的优劣性。介绍压电陶瓷在结构健康监测领域的应用,为试验研究夯实理论基础。(2)采用压电波动法对法兰与法兰高强螺栓连接松动损伤进行监测试验研究,以两个带劲钢法兰通过4颗高强螺栓对接,在钢管表面预定位置粘贴一个驱动器和三个传感器,采集螺栓松动造成损伤的信号,并通过时域分析、频域分析以及小波包能量分析,引入损伤指标。试验结果表明,随着高强螺栓的松动,压电陶瓷传感器所接收的信号幅值会逐渐降低,小波包能量也会逐渐减少;横向放置时,受重力影响,在松动第二颗螺栓情况下会出现相反趋势;法兰连接不同边界条件对试验结果产生差异。(3)针对法兰与混凝土块连接的问题,提出了基于压电波动法的松动损伤监测,将智能骨料嵌入混凝土内部,用作驱动器,法兰沿环向粘贴两个个PZT片用作传感器,记录螺栓松动损伤的信号,采用与上一个试验同样的结果分析方法进行分析。试验表明:对于法兰另一端悬空的边界条件,螺栓松动损伤程度与信号幅值以及小波包能量之间存在更为明显的关系。该监测方法具有可行性和应用发展空间。