伴随着我国经济建设的迅速发展和城市化进程的加快，超高层建筑的建设规模不断加大。因具有承载力高、抗震性能好等优点，钢管混凝土结构在超高层建筑中的应用日益广泛。并且钢管混凝土柱呈现出截面尺寸大型化和形状不规则化的特点。如果钢管混凝土构件内部存在缺陷，将会导致构件承载能力降低，进而引发工程事故。大型不规则钢管混凝土柱中钢管与核心混凝土的界面粘结状况，以及内部混凝土的密实程度成为普遍关心的问题。作为一种智能材料，压电陶瓷PZT具有敏感性强、体积小、寿命长和频率稳定性好的特点，在结构性能监测中既可以作为驱动器，也可以作为传感器。本文主要介绍了利用基于压电陶瓷PZT的机电耦合阻抗测量技术在大型多腔不规则钢管混凝土柱上进行缺陷识别的具体应用。本文针对钢管混凝土柱中常见的界面剥离缺陷和柱芯空洞缺陷损伤进行了试验研究。同时运用大型有限元软件ABAQUS对压电阻抗法进行了有限元数值模拟研究。本文的研究内容如下：首先，对压电阻抗法的基本原理进行了介绍，同时对基于压电陶瓷PZT的嵌入式压电功能元的制作工艺进行了介绍。其次，对一大型多腔不规则钢管混凝土柱试件进行模拟界面剥离缺陷的检测试验研究。预先在试验柱钢管内壁和横隔板的下表面粘贴软质木板以模拟界面剥离缺陷，然后按照方案在设定位置粘贴压电陶瓷片和预埋嵌入压电功能元，测量不同区域的压电传感器的压电阻抗。通过比较阻抗曲线图，获取初步分析结果。同时，采用基于阻抗测量均方根差值（RMSD）作为损伤指标，能够对人工模拟界面剥离缺陷进行有效评估。实现了属于隐蔽缺陷的界面剥离缺陷有效检测。然后，在大型多腔不规则钢管混凝土柱试件中进行模拟柱芯空洞缺陷检测的试验研究。采用硬质木盒模拟柱芯空洞缺陷，按照研究方案布置粘贴式压电陶瓷PZT片和嵌入式压电功能元。测量不同区域的压电传感器的压电阻抗，通过比较阻抗曲线图，获取初步分析结果。阻抗曲线图和RMSD计算结果都证明了采用压电阻抗测量识别大型多腔钢管混凝土柱柱芯空洞缺陷的有效性。最后，本文利用大型有限元软件ABAQUS的结构动力稳态谐响应分析方法，对基于压电阻抗法的界面剥离缺陷检测进行了有限元数值模拟。通过结果的分析与比较，验证了应用压电阻抗法进行钢管混凝土缺陷检测的可行性和有效性。