混凝土损伤过程的声发射现象能很好的揭示混凝土损伤机理，本文采用理论分析和数值模拟相结合的方法对混凝土声发射问题进行了研究。本文利用协同学理论对混凝土损伤过程的声发射现象进行了探索性的研究。首先建立了混凝土声发射的自组织演化方程，声发射由于自组织作用表现出“无序—有序—无序”的特征,并指出自组织作用的本质是竞争；其次应用绝热消去原理建立了以声发射事件为序参量的演化方程，描述了声发射的协同演化过程。随后用Fokker-Planck方程对序参量方程进行分析，指出声发射过程存在随机涨落现象，在涨落力作用下声发射粒子将不断地远离之前的平衡位置达到下一个平衡位置。最后建立了混凝土损伤和声发射事件的混沌模型，声发射事件在时间上具有Logistic方程的形式，因此会呈现倍周期分岔现象，在混沌阶段绝热消去原理将失效。随后运用RFPA-2D软件对单轴拉压、二轴拉压、受剪、压弯和循环加卸载等条件下的混凝土声发射进行数值模拟。结果表明，混凝土损伤过程的声发射演化规律与协同演化模型基本相吻合，证明用协同学理论分析混凝土声发射是可行的。这为研究混凝土声发射提供了新的理论方法，也为声发射技术的工程应用提供了崭新的理论依据。借助数值模拟结果对混凝土声发射的自组织、自相似和混沌等问题进行了分析和验证。首先描述了混凝土声发射事件的自组织演化过程。其次对不同加载条件下声发射过程的自相似性进行了验证：不同阶段的声发射具有不同的自相似度，自相似度在演化过程中存在涨落，并在混凝土出现宏观损伤时自相似度达到最低值，根据自相似特征可以对混凝土的临界破坏状态进行判断。最后探索性的分析了混沌效应的吸引子和初始值敏感性。