CN106226359A - 一种预应力混凝土构件波纹管压浆密实性的监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预应力混凝土构件波纹管压浆密实性的监测方法，在预应力混凝土构件内波纹管外侧上部埋入封装好的压电陶瓷传感器，在一根波纹管上部外表面四分点和弯起等关键位置分别埋入智能骨料，固定，作为自驱动自感应器；对其施加不同频率的交流电激励压电陶瓷，利用阻抗仪采集其输入电压与输出电流之比即机电耦合系统的阻抗，分析计算阻抗。选择压浆密实区域压电陶瓷机电耦合系统的阻抗测量结果来拟定密实指标；然后在通过测量与计算得出所监控的预应力混凝土构件波纹管关键位置预埋的压电陶瓷智能骨料的阻抗值，参考对比密实指标，可得出所监控预应力构件的波纹管压浆密实情况。本发明实现了预应力构件的波纹管压浆密实性监测的快捷、准确、价格低廉、适用广泛。

Description

一种预应力混凝土构件波纹管压浆密实性的监测方法

技术领域

本发明涉及一种预应力混凝土构件波纹管压浆密实性的监测方法。

背景技术

预应力混凝土构件作为桥梁结构的主要承重体系，由于压浆工艺和人为等不确定因素，梁体波纹管压浆是否密实直接关系到预应力筋与梁体的接触紧密性，如果波纹管压浆不密实，更甚者预应力钢筋暴露在空气中，导致水，氯化钠等腐蚀性液体灌入，造成钢筋的锈蚀损坏，直接影响到梁的整体性能，能影响到桥梁的耐久和安全性。

就目前而言，对预应力波纹管压浆密实性的监测方法主要有地质雷达法、超声波法和冲击回波法。地质雷达法在预应力波纹管压浆密实性的监测时，如果采用金属预应力管道或者存在密集钢筋时会产生屏蔽和干扰现象，另外其介电常数难以精准确定等因素限制了其实用性；冲击回波法在进行监测项目时其冲击回波扫描设备对被测面的表面光滑度和凭证程度均有较高要求，效率低下，在表面状况恶劣时测点易信号丢失，监测的结果难以判断；现如今应用较为广泛的超声波法也存在不足的地方，如受到波纹管的类型、混凝土的强度等级、混凝土与传感器之间的耦合等外界因素的影响产生多方干扰波，且监测结果易受人为因素影响，对操作人员的技术水平要求较高，监测目标也必须在可接触的范围之内等一系列问题。所以，需要一种灵敏，准确，简单易操作且成本低廉实用的预应力混凝土构件波纹管压浆密实性监测方法。

在实际应用中，压电陶瓷因材质十分脆弱易碎，但是利用压电材料的逆压电效应，用水泥将压电陶瓷包裹保护，制成智能骨料，可用于预埋在钢筋混凝土中，以免压电陶瓷被破坏失去功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种预应力混凝土构件波纹管压浆密实性的监测方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种预应力混凝土构件波纹管压浆密实性的监测方法，包括以下步骤：

1)在预应力混凝土梁结构灌浆可能出现的灌浆不密实的波纹管上部外壁关键位置埋入压电陶瓷智能骨料，固定后从压电陶瓷引出的屏蔽线连接阻抗仪；

2)使用阻抗仪测量与之连接的智能骨料发出的数组不同频率的交流电压信号激励压电陶瓷，记录压电陶瓷的输入电压和输出电流数据，根据电桥平衡得到不同频率压电陶瓷与所监测的预应力混凝土构件构成的机电耦合系统的阻抗值；同时在预应力混凝土构件波纹管关键位置测量计算出埋入的压电陶瓷智能骨料机电耦合的阻抗值；

3)由压浆密实区域的压电陶瓷智能骨料机电耦合阻抗测量结构定义的密实指标，对比上述步骤中测出的阻抗值，确定预应力混凝土构件波纹管压浆密实情况。

步骤1)中，智能骨料埋设在预应力混凝土梁结构四分点和弯起点位置。

步骤1)中，智能骨料埋入钢筋混凝土梁紧贴波纹管截面的上表面。

步骤4)中，压电陶瓷智能骨料机电耦合阻抗测量结构定义的密实指标为：基于阻抗的幅值、电阻实部、电抗虚部、导纳的幅值、导纳实部、电纳虚部中的任何测量值的变化相对均方差、变化相关系数、变化相对百分比绝对平均值，及阻抗值曲线，电抗曲线、电阻曲线、导纳峰值曲线、电导曲线和电纳曲线峰值点频率变化百分比中的一种或多种。

每个压电陶瓷的电阻阻抗实部变化相对均方根密实指标RMSD_R由下式来计算：

${\mathrm{RMSD}}_R=\sqrt{\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{\[R\left({\mathrm{\ω}}_i\right)-R^0\left({\mathrm{\ω}}_i\right)\]}^2}{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{R}^0{\left({\mathrm{\ω}}_i\right)}^2}};$

其中R(ω_i)表示压电陶瓷在频率为ω_i时的电阻，R⁰(ω_i)表示波纹管压浆密实区域的压电陶瓷在频率为ω_i时的电阻，ω_i为第i个频率时的频率值，N表示频率点的点数。

每个压电陶瓷的电阻阻抗实部变化相对百分比绝对平均值MAPD_R密实指标，由下式计算：

${\mathrm{MAPD}}_R=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}\left|\frac{R\left({\mathrm{\ω}}_i\right)-R^0\left({\mathrm{\ω}}_i\right)}{R^0\left({\mathrm{\ω}}_i\right)}\right|$

其中R(ω_i)表示压电陶瓷在频率为ω_i时的电阻，R⁰(ω_i)表示波纹管压浆密实区域的压电陶瓷在频率为ω_i时的电阻，ω_i为第i个频率时的频率值，N表示频率点的点数。

每个压电陶瓷的阻抗实部的电阻变化相关系数密实指标由下式确定：

${\mathrm{CCD}}_R=1-\frac{1}{N\·{\mathrm{\σ}}_{R\left(\mathrm{\ω}\right)}{{\mathrm{\σ}}^0}_{R\left(\mathrm{\ω}\right)}}\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}\[R\left({\mathrm{\ω}}_i\right)-\stackrel{\‾}{R}\left({\mathrm{\ω}}_i\right)\]\[R^0\left({\mathrm{\ω}}_i\right)-{\stackrel{\‾}{R}}^0\left({\mathrm{\ω}}_i\right)\]$

其中，R(ω_i)表示压电陶瓷在频率为ω_i时的电阻，R⁰(ω_i)表示波纹管压浆密实区域的压电陶瓷在频率为ω_i时的电阻，表示压电陶瓷在所有频率ω_i的电阻平均值，表示波纹管压浆密实区域的压电陶瓷在频率为ω_i时的电阻平均值，ω_i为第i个频率点的频率，N为频率点的点数；i＝1,2,3。

每个压电陶瓷的电阻阻抗实部曲线峰值处频率变化百分比密实指标由下式计算：

$D_f=\frac{{\mathrm{\ω}}_{Hmax\left(z\right)}-{\mathrm{\ω}}_{max\left(z\right)}}{{\mathrm{\ω}}_{\max \left(z\right)}}$

其中ω_Hmax(z)为压浆密实区域钻孔实部曲线峰值处对应的频率，ω*_max(z)为预应力混凝土构件跨中区域压电陶瓷阻抗实部曲线峰值处对应频率，D_f为阻抗实部曲线峰值点频率变化百分比密实指标。

本发明所述监测方法的技术原理为：当压电材料收到外力作用时，在其表面会产生电荷，这种现象成为正压电效应；相反，当在压电材料上施加电场时，会发生形变，这种现象称为逆压电效应。利用PZT压电陶瓷的压电效应可将其制作成为传感器和驱动器实现对预应力混凝土梁波纹管压浆密实性的监测。阻抗分析仪发出交流电激励预埋在混凝土里面的压电陶瓷智能骨料，得到不同频率下输入电压与输出电流之比即电阻抗。利用压电陶瓷的机电耦合阻抗间接反映被监测的预应力混凝土构件波纹管压浆密实性，波纹管内壁与混凝土接触密实与否会影响混凝土梁的机械阻抗，因而可通过测得的电阻抗间接反映波纹管压浆的密实性。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明为预应力混凝土构件波纹管压浆密实情况提供了新的监测方法，能精确的监测处预应力混凝土四分点和弯起位置波纹管压浆是否密实，灵敏度高、操作简便，价格低廉、使用广泛。

附图说明

图1为监测系统的结构原理图；

图2位监测系统的流程图；

图3为本发明所用翻边压电陶瓷片示意图；

图4本发明所用压电陶瓷智能骨料示意图；

图5为压电陶瓷耦合性原理示意图，其中m为结构质量，Ks为结构刚度，C为结构阻尼，F为结构与PZT之间的相互作用力。

图6为本发明所述的监测系统沿桥梁纵向布置示意图

其中：

1：自感应自驱动的压电陶瓷片；2：屏蔽线；3：阻抗分析仪；4：本发明所监控的预应力混凝土构件内的波纹管；5：GPIB数据总线；6：电脑处理终端；7：银电极1；8：隔离带；9：银电极2；10：压电陶瓷基本体；11：包裹在智能骨料中的压电陶瓷片；12：由混凝土包裹的压电陶瓷智能骨料；13：屏蔽线；14PZT驱动器；15：结构机械阻抗；m:结构质量；Ks:结构刚度；C：结构阻尼；F：结构与PZT之间的相互作用力；16：预应力钢筋；17；混凝土。

具体实施方式

本发明的方法为：

1)在预应力混凝土梁结构灌浆可能出现的灌浆不密实的波纹管上部外壁关键位置(例如支座、四分点、跨中以及预应力筋弯起点等)埋入压电陶瓷智能骨料，用扎丝固定，从压电陶瓷引出的屏蔽线连接阻抗仪。

2)使用阻抗仪测量与之连接的智能骨料发出数阻不同频率的交流电压信号激励压电陶瓷，记录压电陶瓷的输入电压和输出电流数据，根据电桥平衡得到不同频率压电陶瓷与所监测的预应力混凝土构件构成的机电耦合系统的阻抗值；

3)采用GPIB数据总线将采集的阻抗信号传输到电脑分析端。

4)测量计算出在预应力混凝土构件关键位置(例如支座、四分点、跨中以及预应力筋弯起点等)波纹管埋入的压电陶瓷智能骨料机电耦合的阻抗值。

5)由压浆密实区域的压电陶瓷智能骨料机电耦合阻抗测量结构定义的密实指标，对比上步骤中测出阻抗值，来确定预应力混凝土构件波纹管压浆密实情况。

所述步骤1)中，跨中、支座和四分点位置是对于整个预应力混凝土构件的监控，而弯起点位置是波纹管最易压浆不密实的截面，所以在此处位置预埋压电陶瓷智能骨料。

压电陶瓷片是以由混凝土包裹，保护良好的智能骨料的形式埋入钢筋混凝土梁紧贴波纹管截面上部外表面。

该种监测方式适用于所有截面形式的预应力混凝土构件波纹管灌浆密实性监测。

在步骤4)所述中，压电陶瓷智能骨料机电耦合阻抗值是在被监测关键位置(例如支座、四分点、跨中以及预应力筋弯起点等)预埋的智能骨料测量的。

压电陶瓷机电耦合阻抗特征性表示为：

Z(w)＝R(w)+jX(w) (1)

$Y\left(\mathrm{\ω}\right)=\frac{1}{Z\left(\mathrm{\ω}\right)}=G\left(\mathrm{\ω}\right)+jB\left(\mathrm{\ω}\right)---\left(2\right)$

其中Z(ω)为阻抗，Y(ω)为导纳，R(ω)为阻抗的实部即电阻，X(ω)为阻抗的虚部即电抗，G(ω)为电导，B(ω)为电纳。

步骤5)中的密实指标是基于阻抗的幅值、电阻(实部)、电抗(虚部)、导纳的幅值、电导(导纳实部)、电纳(虚部)中的的任何测量值的变化相对均方差、变化相关系数、变化相对百分比绝对平均值，及阻抗值曲线，电抗曲线、电阻曲线、导纳峰值曲线、电导曲线和电纳曲线峰值点频率变化百分比来定义。

每个压电陶瓷的电阻(阻抗实部)变化相对均方根密实指标RMSD_R由下式来计算：

${\mathrm{RMSD}}_R=\sqrt{\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{\[R\left({\mathrm{\ω}}_i\right)-R^0\left({\mathrm{\ω}}_i\right)\]}^2}{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{R}^0{\left({\mathrm{\ω}}_i\right)}^2}}---\left(3\right)$

其中R(ω_i)表示压电陶瓷在频率为ω_i时的电阻，R⁰(ω_i)表示波纹管压浆密实区域的压电陶瓷在频率为ω_i时的电阻，ω_i为第i个频率时的频率值，N表示频率点的点数。

每个压电陶瓷的电阻(阻抗实部)变化相对百分比绝对平均值MAPD_R密实指标，可由下式计算：

${\mathrm{MAPD}}_R=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}\left|\frac{R\left({\mathrm{\ω}}_i\right)-R^0\left({\mathrm{\ω}}_i\right)}{R^0\left({\mathrm{\ω}}_i\right)}\right|---\left(4\right)$

其中R(ω_i)表示压电陶瓷在频率为ω_i时的电阻，R⁰(ω_i)表示波纹管压浆密实区域的压电陶瓷在频率为ω_i时的电阻，ω_i为第i个频率时的频率值，N表示频率点的点数。

每个压电陶瓷的阻抗实部的电阻变化相关系数密实指标由下式确定：

${\mathrm{CCD}}_R=1-\frac{1}{N\·{\mathrm{\σ}}_{R\left(\mathrm{\ω}\right)}{{\mathrm{\σ}}^0}_{R\left(\mathrm{\ω}\right)}}\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}\[R\left({\mathrm{\ω}}_i\right)-\stackrel{\‾}{R}\left({\mathrm{\ω}}_i\right)\]\[R^0\left({\mathrm{\ω}}_i\right)-{\stackrel{\‾}{R}}^0\left({\mathrm{\ω}}_i\right)\]---\left(5\right)$

其中，R(ω_i)表示压电陶瓷在频率为ω_i时的电阻，R⁰(ω_i)表示波纹管压浆密实区域的压电陶瓷在频率为ω_i时的电阻，表示压电陶瓷在所有频率ω_i(i＝1,2,3，ΛΛ，N)的电阻平均值，表示波纹管压浆密实区域的压电陶瓷在频率为ω_i(i＝1,2,3,ΛΛ，N)时的电阻平均值，ω_i为第i个频率点的频率，N为频率点的点数。

每个压电陶瓷的阻抗幅值、电抗(阻抗虚部)、导纳幅值、电导(导纳实部)、电纳(虚部)的变化相关系数密实指数计算似表达式(5)，由每个压电陶瓷的阻抗幅值、电抗(阻抗虚部)、导纳幅值、电导(导纳实部)、电纳(虚部)替换电阻(阻抗实部)来计算。

每个压电陶瓷的电阻(阻抗实部)曲线峰值处频率变化百分比密实指标由下式计算：

$D_f=\frac{{\mathrm{\ω}}_{H\max \left(z\right)}-{\mathrm{\ω}}_{\max \left(z\right)}}{{\mathrm{\ω}}_{\max \left(z\right)}}---\left(6\right)$

其中ω_Hmax(z)为压浆密实区域钻孔实部曲线峰值处对应的频率，ω*_max(z)为预应力混凝土构件跨中区域压电陶瓷阻抗实部曲线峰值处对应频率，D_f为阻抗实部曲线峰值点频率变化百分比密实指标。

每个压电陶瓷的阻抗幅值、电抗(阻抗虚部)、导纳幅值、电导(导纳实部)、电纳(虚部)的曲线峰值处的频率变化百分比密实指数计算似表达式(6)，每个压电陶瓷的阻抗幅值、电抗(阻抗虚部)、导纳幅值、电导(导纳实部)、电纳(虚部)替代电阻(阻抗实部)的测量结果计算。

通过波纹管压浆密实的区域测得的压电陶瓷阻抗与任意压浆密实度的区域测得的压电陶瓷阻抗可以得出以上定义的各种密实指标，通过测量得出波纹管埋入的压电陶瓷的阻抗值可以得出此波纹管压浆的密实度情况从而进行监测。

在预应力钢筋混凝土波纹管上部埋入压电陶瓷智能骨料作为自传感驱动器，由和压电陶瓷连接的屏蔽线导出到混凝土外，用阻抗分析仪对压电陶瓷施加交流电压，得到输入电压与与输出电流只比，从而得到压电陶瓷片机电耦合阻抗幅值和相位，进一步得到电阻(阻抗实部)、电抗(阻抗虚部)、导纳幅值、电导(导纳实部)和电纳(导纳虚部)。数据由GPIB总线将数据传至电脑终端。

由压电陶瓷的电导纳表达式为

$Y\left(\mathrm{\ω}\right)=i\mathrm{\ω}\frac{w_A{l}_A}{h_A}({\stackrel{\‾}{\mathrm{\ϵ}}}_{33}^{\mathrm{\σ}}-\frac{Z_s}{Z_s+Z_A}{d}_{32}^2{\stackrel{\‾}{Y}}_{22}^E)---\left(7\right)$

其中，Z_s和Z_A分别是结构和压电陶瓷的机械阻抗，

是压电陶瓷片的复杨氏模量，与分别是压电陶瓷片的介电系数和压电系数，W_A、1_A和h_A分别是压电陶瓷片的宽度、长度和厚度。将点到那表示为实部和虚部得到以下等式：

Y(ω)＝G(ω)+jB(ω) (8)

其中G(ω)为电导、B(ω)为电纳。

于是电阻抗可以表示为以下等式：

$Z\left(\mathrm{\ω}\right)=\frac{1}{Y\left(\mathrm{\ω}\right)}=R\left(\mathrm{\ω}\right)+jX\left(\mathrm{\ω}\right)---\left(9\right)$

其中R(ω)为电阻，X(ω)为电抗。

结构的机械阻抗会因压浆的不密实而发生改变，通过结构的机械阻抗变化可判断出结构的状态。但是在实际情况中很难直接监测到波纹管灌浆的密实度，利用基于压电陶瓷机电耦合阻抗法可直接测得埋入混凝土内的智能骨料的机电阻抗。压电陶瓷的机电耦合特性使得测得的压电陶瓷电阻抗直接与监测对象的机械阻抗有关，于是就可以通过分析压电阻陶瓷阻抗的变化来来判断被监测结构的状态。

本发明具体实现过程如下：

(1)基于压电陶瓷机电耦合阻抗测量的预应力混凝土构件波纹管压浆密实性的监测方法为；在预应力混凝土梁结构灌浆可能出现的灌浆不密实的波纹管上部外壁关键位置(例如支座、四分点、跨中以及预应力筋弯起点等)埋入压电陶瓷智能骨料，用扎丝固定，从压电陶瓷引出的屏蔽线连接阻抗仪。

(2)从压电陶瓷引出的导线连接阻抗仪，使用阻抗仪对与之连接的智能骨料发出数阻不同频率的交流电压信号，由阻抗仪记录的压电陶瓷输入电压和输出电流数据，根据电桥平衡得到不同频率压电陶瓷与所监测的预应力混凝土构件构成的机电耦合系统的阻抗值；

(3)采用GPIB数据总线将采集的阻抗信号传输到电脑分析端。

(4)在预应力混凝土构件波纹管四分点和弯起点测量计算出埋入的压电陶瓷智能骨料机电耦合的阻抗值。

(5)由压浆密实区域的压电陶瓷智能骨料机电耦合阻抗测量结构定义的密实指标，对比上步骤中测出阻抗值，来确定预应力混凝土构件波纹管压浆密实情况。

如图2所示在预应力混凝土梁的波纹管上方外侧用扎丝固定压电陶瓷智能骨料，分别于梁的关键位置(例如支座、四分点、跨中以及预应力筋弯起点等)。

所述的智能骨料是焊接好屏蔽线的压电陶瓷片由混凝土包裹而成，尺寸多为25mm*25mm*25mm,屏蔽线引出混凝土梁的表面，智能骨料对混凝土梁的结构性能的影响微乎其微，可以忽略不计。

本实例中监测方法的具体操作步骤为：a、有阻抗分析仪3发出幅值为1VRs,频率为120kHz-450kHz的交流电激励压电陶瓷智能骨料如图3所示，利用GPIB数据总线将自感应自驱动压电陶瓷智能骨料传感器的电阻抗信号传输到电脑分析终端。

b、由波纹管压浆已密实位置的压电陶瓷智能骨料的信号采集阻抗值，做为参考值来拟定密实指数。

c、分析各压电陶瓷的阻抗特性，将各个压电陶瓷机电阻抗测量的实部即电阻R(ω)以及参考值带入式(3)，得到基于电阻的均方差密实指标。如果运用阻抗幅值、电抗、导纳辅助、电导和电纳代替电阻，类似可以得到基于阻抗幅值、电抗、导纳幅值、电导和电纳变化相对均方差密实指标。

d、分析各压电陶瓷的阻抗特性，分别将各个压电陶瓷电阻抗测量的实部即电阻R(ω)以及参考值带入式(4)，分别得到基于电阻变化相对比绝对值平均值密实指标。运用阻抗幅值、电抗、导纳幅值、电导和电纳代替电阻，类似可以得到基于阻抗幅值、电抗、到哪幅值、电导和电纳变化相对百分比绝对值平均密实指标。

e、分析各压电陶瓷的阻抗特性，分别将个压电陶瓷机电阻抗测量的实部即电阻R(ω)以及参考值带入式(5)，分别得到基于电阻变化相关系数的密实指标。将阻抗幅值、电抗、导纳幅值、电导和电纳代替电阻，类似的可以得到基于阻抗幅值、电抗、导纳幅值、电导和电纳变化相关系数的密实指标。

f、分析各压电陶瓷的阻抗特性，分别将各个压电陶瓷机电阻抗测量的实部即电阻的峰值点频率以及参考值频率带入式(6)得到基于电阻的峰值点频率变化百分比。将阻抗的幅值曲线、电抗曲线、导纳曲线、电导曲线和电纳曲线代替电阻，类似可以得到基于阻抗幅值、电抗、导纳幅值、电导和电纳的峰值点频率变化百分比密实指标。

Claims (8)

1.一种预应力混凝土构件波纹管压浆密实性的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在预应力混凝土梁结构灌浆可能出现的灌浆不密实的波纹管上部外壁关键位置埋入压电陶瓷智能骨料，固定后从压电陶瓷引出的屏蔽线连接阻抗仪；

2)使用阻抗仪测量与之连接的智能骨料发出的数组不同频率的交流电压信号激励压电陶瓷，记录压电陶瓷的输入电压和输出电流数据，根据电桥平衡得到不同频率压电陶瓷与所监测的预应力混凝土构件构成的机电耦合系统的阻抗值；同时在预应力混凝土构件波纹管关键位置测量计算出埋入的压电陶瓷智能骨料机电耦合的阻抗值；

3)由压浆密实区域的压电陶瓷智能骨料机电耦合阻抗测量结构定义的密实指标，对比上述步骤中测出的阻抗值，确定预应力混凝土构件波纹管压浆密实情况。

2.根据权利要求1所述的预应力混凝土构件波纹管压浆密实性的监测方法，其特征在于，步骤1)中，智能骨料埋设在预应力混凝土梁结构四分点和弯起点位置。

3.根据权利要求1所述的预应力混凝土构件波纹管压浆密实性的监测方法，其特征在于，步骤1)中，智能骨料埋入钢筋混凝土梁紧贴波纹管截面的上表面。

4.根据权利要求1所述的预应力混凝土构件波纹管压浆密实性的监测方法，其特征在于，步骤4)中，压电陶瓷智能骨料机电耦合阻抗测量结构定义的密实指标为：基于阻抗的幅值、电阻实部、电抗虚部、导纳的幅值、导纳实部、电纳虚部中的任何测量值的变化相对均方差、变化相关系数、变化相对百分比绝对平均值，及阻抗值曲线，电抗曲线、电阻曲线、导纳峰值曲线、电导曲线和电纳曲线峰值点频率变化百分比中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的预应力混凝土构件波纹管压浆密实性的监测方法，其特征在于，每个压电陶瓷的电阻阻抗实部变化相对均方根密实指标RMSD_R由下式来计算：

${\mathrm{RMSD}}_R=\sqrt{\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{\[R\left({\mathrm{\ω}}_i\right)-R^0\left({\mathrm{\ω}}_i\right)\]}^2}{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{R}^0{\left({\mathrm{\ω}}_i\right)}^2}};$

其中R(ω_i)表示压电陶瓷在频率为ω_i时的电阻，R⁰(ω_i)表示波纹管压浆密实区域的压电陶瓷在频率为ω_i时的电阻，ω_i为第i个频率时的频率值，N表示频率点的点数。

6.根据权利要求4所述的预应力混凝土构件波纹管压浆密实性的监测方法，其特征在于，每个压电陶瓷的电阻阻抗实部变化相对百分比绝对平均值MAPD_R密实指标，由下式计算：

${\mathrm{MAPD}}_R=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}\left|\frac{R\left({\mathrm{\ω}}_i\right)-R^0\left({\mathrm{\ω}}_i\right)}{R^0\left({\mathrm{\ω}}_i\right)}\right|$

其中R(ω_i)表示压电陶瓷在频率为ω_i时的电阻，R⁰(ω_i)表示波纹管压浆密实区域的压电陶瓷在频率为ω_i时的电阻，ω_i为第i个频率时的频率值，N表示频率点的点数。

7.根据权利要求4所述的预应力混凝土构件波纹管压浆密实性的监测方法，其特征在于，每个压电陶瓷的阻抗实部的电阻变化相关系数密实指标由下式确定：

${\mathrm{CCD}}_R=1-\frac{1}{N\·{\mathrm{\σ}}_{R\left(\mathrm{\ω}\right)}{{\mathrm{\σ}}^0}_{R\left(\mathrm{\ω}\right)}}\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}\[R\left({\mathrm{\ω}}_i\right)-\stackrel{\‾}{R}\left({\mathrm{\ω}}_i\right)\]\[R^0\left({\mathrm{\ω}}_i\right)-{\stackrel{\‾}{R}}^0\left({\mathrm{\ω}}_i\right)\]$

其中，R(ω_i)表示压电陶瓷在频率为ω_i时的电阻，R⁰(ω_i)表示波纹管压浆密实区域的压电陶瓷在频率为ω_i时的电阻，表示压电陶瓷在所有频率ω_i的电阻平均值，表示波纹管压浆密实区域的压电陶瓷在频率为ω_i时的电阻平均值，ω_i为第i个频率点的频率，N为频率点的点数；i＝1,2,3。

8.根据权利要求4所述的预应力混凝土构件波纹管压浆密实性的监测方法，其特征在于，每个压电陶瓷的电阻阻抗实部曲线峰值处频率变化百分比密实指标由下式计算：

$D_f=\frac{{\mathrm{\ω}}_{H\max \left(z\right)}-{\mathrm{\ω}}_{\max \left(z\right)}}{{\mathrm{\ω}}_{\max \left(z\right)}}$

其中ω_Hmax(z)为压浆密实区域钻孔实部曲线峰值处对应的频率，ω*_max(z)为预应力混凝土构件跨中区域压电陶瓷阻抗实部曲线峰值处对应频率，D_f为阻抗实部曲线峰值点频率变化百分比密实指标。