钢筋混凝土(Reinforced Concrete,简称RC)结构地震损伤过程的混凝土材料应力可以从一个侧面揭示结构地震损伤状态。混凝土材料本构参数及其非线性发展的随机性和构件复杂受力状态的应力分布的不确定性都将影响及改变结构地震损伤模式,因此有必要对结构地震损伤进行监测与评估。本文利用压电智能骨料(Piezoelectric smart aggregate,简称SA)应力监测方法,研究结构地震损伤真实状态下的混凝土材料、构件关键截面和结构重要构件的混凝土应力过程和分布监测,提出依据相应混凝土地震真实应力监测数据确定结构自振频率、混凝土材料本构参数、截面应力轮廓发展规律以及结构构件损伤状态评估的方法,主要的研究内容如下:(1)提出了基于应力频响的结构自振频率确定方法。利用Open SEES建立1、3和5层RC平面框架模型,通过对结构进行白噪声激励,研究底层柱顶与柱底多个不同结构位置应力频响监测的一致性及结构自振周期的影响;研究发现,各结构不同位置基于应力频响确定的一阶频率具有高度的一致性,且与加速度频响确定的频率一致;与加速度频响相比,应力的高阶频响较小,不易确定结构高阶频率。(2)提出了以受压区相邻两点混凝土应力相对变化为参照的混凝土强度确定方法。考虑不同轴压比、纵向钢筋配筋率、混凝土强度的影响,通过有限元方法分析了RC压弯构件应力轮廓变化规律,发现随着SA应力其与邻近位置应力比的变化过程中出现峰值点,由此作为判定混凝土达到强度的依据,并通过RC压弯构件动态加载试验验证了该方法的可行性。(3)提出基于混凝土应力监测的有限元模型修正的方法。通过二层RC框架结构振动台试验结合Open SEES精细化建模,提出依据相应混凝土地震真实应力监测数据建立混凝土材料本构参数确定与修正的方法,分别对混凝土材料参数中的弹性模量与抗压强度进行了修正。(4)进行了基于SA监测应力的混凝土框架结构损伤评估。基于二层RC框架振动台试验的压电智能骨料应力监测数据,分析了多个加载工况RC结构的累积损伤下结构频率变化,揭示了局部混凝土材料损伤弹塑性损伤行为的随机性,研究了复杂受力节点的真实应力分布及其机理,并基于Park模型进行一层框架柱的损伤状态评估。