混凝土材料目前是土木工程领域应用最为广泛的建筑材料。然而，混凝土材料也具有自重大、抗拉强度低等缺点，因此混凝土建筑结构或混凝土桥梁在服役过程中极容易出现裂缝。这些裂缝若不加以识别和处理就会悄然隐蔽扩展，当裂缝扩展到一定程度后会使结构产生严重损伤从而发生没有任何预兆的破坏。为了避免这类破坏事故的发生，许多学者提出通过监测混凝土结构表面裂缝宽度来反馈结构安全状态的方法，由此出现了许多裂缝宽度监测方法，比如分布光纤测量、机敏网测量和图像测量等。
　　本文采用压电陶瓷(PZT)和宏纤维复合材料(MFC)两种新型智能材料，提出了一种基于压电阻抗法的混凝土结构裂缝宽度定量识别方法。压电阻抗法对结构的细微裂缝损伤很敏感，可以监测大范围的裂缝损伤情况，还可以对结构隐蔽部位的裂缝宽度损伤进行有效的测量。
　　论文通过仿真和试验手段对混凝土简支梁结构的裂缝宽度进行了定量识别研究。首先，对压电阻抗损伤监测方法进行了仿真建模，包括对PZT和MFC性能的分析和比较。然后建立了含裂缝损伤的简支梁-粘结层-压电片的三维有限元模型，分别分析了PZT与裂缝之间不同距离以及第二条裂缝的存在对裂缝宽度识别效果的影响，利用PZT和MFC材料对不同裂缝宽度的损伤梁进行了压电阻抗仿真分析，研究并比较了两种材料的裂缝宽度定量识别效果。
　　在仿真分析的基础上，我们利用压电阻抗法对混凝土简支梁结构裂缝扩展宽度定量识别进行了试验研究，试验过程中采用了PZT和MFC两种材料。基于PZT的阻抗分析试验结果表明，将微裂缝损伤时导纳作为初始对照值的研究方案可以更好地监测裂缝宽度的扩展，可以得到裂缝宽度与RMSD损伤指标之间的指数函数关系。
　　基于MFC的阻抗分析试验结果表明，裂缝宽度与RMSD损伤指标近似成直线关系，表明MFC的监测灵敏度更加稳定，并且识别精度也更高。