钢索的基本单元为钢线，若干钢线交互缠绕或缠绕共同股芯则成为钢索(Wire rope)。钢索结构中的超声导波传播特性对钢索缺陷、应力较为敏感，使得超声导波具备对钢索进行长距离缺陷检测和平均应力测量的潜力。然而，钢索中截面配置形式多样，几何结构相对复杂，超声导波在典型钢索中的传播特性难以采用解析求解方法进行分析，对于轴向静载作用引起的钢索中导波传播特性变化规律的探究仍缺乏有效的技术手段。　　有限元分析是解决上述问题的有效途径之一。本文在忽略钢线间接触状态的基础上，主要研究采用有限元仿真计算得出典型钢索（钢丝束、钢绞线）结构的频散曲线，并总结出截面配置形式对结构频散特性的影响规律，如陷频(Notchfrequency)等，进一步分析了含初始轴向载荷下所引起的频散特性变化趋势（如陷频漂移等）。主要研究工作如下:　　(1)轴向静载作用下钢绞线结构应力分布有限元计算及静载测试方法。作为钢绞线中导波传播特性分析的重要传递数据，首先计算轴向静载作用下钢绞线的内部应力分布。计算模型中采用锚固形式模拟工程实际，计算得出锚具及钢绞线内的三维应力分布。在此基础上，针对该模型中钢绞线拉力水平的估算问题，提出并实现了一种基于涡流阻抗的间接测量方法，试验测试结果表明，安装于锚具表面的涡流传感器电阻抗与钢绞线拉力间存在良好线性关系。　　(2)基于二维傅里叶变换方法，针对自由状态下的四种钢丝束模型，采用有限元计算得出波数-频率曲线，定性分析了截面形式的对称性等因素对钢丝束中导波频散特性尤其是陷频特征的影响规律。通过试验测试了两杆组合模型的频散特性，验证了陷频的存在，并观察到接触应力增加导致陷频漂移的现象。　　(3)利用有限元计算中的数据传递方法，研究了含轴向载荷作用下双直杆、钢绞线中导波陷频特性的变化规律。将钢绞线轴向静载作用下的应力分布结果作为初始状态，赋予瞬态分析模型，实现考虑轴向载荷的钢绞线中导波传播特性的仿真分析。计算结果显示出陷频随静载增加而漂移的特点，与试验测试结果的趋势较为一致。