对现役混凝土结构的检测是保证正常工作的前提。在众多检测方式当中,超声波无损检测技术展现出得天独厚的优势,主要功能有测缺陷、测强度、测距、测应力等,而工作应力往往是检测工作的重点。在此之前,工程者们大多数放眼于素混凝土的应力检测,但是素混凝土在实际混凝土结构中应用的局限性很大。因此,本文在线性波动理论和非线性波动理论的基础上,通过不同因素对超声参数与工作应力相关性影响的试验,建立起钢筋混凝土超声参数与工作应力的关系式。主要有以下研究内容和结论:(1)基于骨料级配理论,按照试验需求,利用MATLAB随机生成骨料并实现投放过程,构建二维细观混凝土模型。通过折算弹性模量和泊松比的方式,将ABAQUS有限元软件中声场与应力场耦合,实现超声波在受载混凝土的传播模拟。根据模拟分析,选择对应力敏感的波速、主频幅值和非线性系数等三个超声参数作为后续试验的因变量。(2)在进行信号处理时,采用快速傅里叶变换FFT对声波进行频谱分析。适当选择采样点数、采样频率以及波形截取长度,提高频率分辨率,使转化后的信号更加有效、精确。(3)讨论钢筋混凝土结构在工作应力的作用下,钢筋位置、试件尺寸和空洞大小等因素对超声参数的影响,在试件无空洞的前提下,建立其变化关系式。采用工作应力阶段法和函数拟合法对钢筋混凝土的工作应力进行评估,验证了评估方法的可行性,并对比两种评估方法的优缺点。(4)根据试验结果,在试件无应力的状态下,对照规范《水工混凝土试验规程》SL352-2006,验证试验数据的真实性。同时考虑试件处于各工作应力状态下,对横向钢筋、纵向钢筋的波速修正系数以及空洞尺寸修正系数进行补充。