I形钢是工程上普遍使用的一种钢材,由于其有横向和纵向两个对称轴,故具有优良的力学性能,被广泛应用于各种工程建筑、桥梁、车辆、支架和机械等方面。在吊车荷载、车辆荷载、风荷载、波浪荷载等随机循环载荷作用下,I形钢梁容易发生疲劳破坏,损伤的位置大多位于翼缘与腹板交接处。由于破坏的突发性以及损失的惨重性,及时检测到钢结构损伤的发生及位置,对于防止重大疲劳破坏造成的断裂事故有着重大的意义。传统的钢结构无损检测方法,如声发射法、X射线法、传统超声波法等都已经比较成熟且具有其各自的优点,但是又都存在一些不可避免的缺陷。本文研究利用钢梁表面冲击力在I形钢梁中产生应力波,通过沿梁长度方向粘贴在I形梁表面的光纤接收应力波信号,信号经Mach-Zehnder(马赫-曾德)光纤干涉仪解调后,应用小波滤波、快速傅里叶变换(FFT)等方法对接收信号进行处理,得到信号频谱。通过观察频谱中主频峰值可以判断梁内是否存在损伤以及损伤位置等信息。这种检测方法光纤沿着梁长度方向整条布置,故接收器无需随激励点移动,操作方便快捷;光纤灵敏度高,使检测结果具有较高的精度;数据经滤波后直接进行FFT变化即可得到最终频谱,数据容易处理;从信号频谱直接观察判断损伤信息,检测结果更加直观。本文探讨了应力波在钢梁体内传播的机理,应力波与钢梁边界的相互作用,以及应力波遇到梁内损伤时两者的相互作用,给出本文用来检测的理论依据。利用ANSYS有限元分析软件进行数值模拟。通过二维模拟,初步验证脉冲-光纤法检测钢梁损伤的理论可行性,并对检测规律进行了前期探索,给出了检测不同高度梁与最佳激励时间的对应关系,找到了光纤的最佳粘贴位置。在二维模拟基础上,进行I形钢梁损伤检测三维模拟,在钢梁翼缘与腹板交接处通过布尔运算构造损伤。探究了采用脉冲-光纤法所能检测到的不同型号钢梁最小损伤尺寸,研究了损伤位置以及多个损伤对本方法可测性的影响,并对不同尺寸损伤的可感应范围进行了探究。实验研究中采用小锤敲击的方法在I形钢梁内产生宽频脉冲波,通过粘贴在I形梁表面的光纤接收应力波信号,在I形钢腹板与翼缘交接处人为制造不同尺寸、不同位置的损伤,分析不同工况下信号的差异,根据频域信号判断钢梁是否存在损伤以及损伤的位置和大小,并研究了光纤粘贴位置、损伤位置以及多个损伤对于本方法可测性的影响。通过实验结果和数值模拟比较分析验证了本方法检测I形钢腹板与翼缘交接处损伤的可行性。