斜拉桥的运行状态关系到国家经济发展和人民生命安全,需要定期对拉索进行检测和维护,因此研究斜拉桥拉索损伤检测及其评估方法意义重大。斜拉桥拉索是由导磁性能良好的高碳钢制成,适合使用漏磁检测方法对其内部钢丝的损伤进行检测。本文在分析当前国内外斜拉桥拉索漏磁检测技术研究现状的基础上,提出了一种螺旋爬升模式下的拉索断丝漏磁检测方法,主要研究内容如下:首先,在分析拉索的损伤以及无损检测方法及其局限性的基础上,确定采用漏磁检测方式对拉索断丝进行无损检测。分析漏磁检测的励磁磁路,优化磁路参数设计,分析螺旋爬升过程中拉索股间间隙对检测结果造成的影响并建立拉索股间间隙磁偶极子模型,仿真分析气隙模型轴向和周向漏磁场。使用Maxwell有限元仿真软件建立螺旋爬升模式下的拉索断丝漏磁检测模型,对带有拉索钢丝股间间隙磁检测模型进行仿真分析。其次,研究励磁器优化设计方法,兼顾励磁器尺寸与励磁效果。采用有限元仿真方法研究永磁体尺寸对励磁强度的影响,采用磁偶极子模型研究缺陷宽度、深度以及提离距离对检测结构的影响,优化励磁器的尺寸设计。在理论分析与仿真分析的基础上,搭建螺旋爬升模式下的拉索断丝漏磁检测实验平台,实现拉索励磁、信号采集、滤波、显示以及存储功能,并制备了22种不同断丝数量和断丝宽度的钢丝绳断丝损伤用于断丝数定量识别研究。然后,对螺旋爬升下的磁检测进行实验研究,分析等距螺旋运动的规律以及不同的检测路径对霍尔元件检测结果产生的影响。建立拉索断丝缺陷三维磁偶极子模型,分析漏磁场在周向上的分布,将螺旋爬升中的检测结果归为4类,并通过实验进行验证。实验结果表明,在不同的检测路径下会产生4种不同的漏磁信号波形,在对比分析后确定最佳的检测路径,并对螺旋爬升以及竖直爬升情况下的磁检测结果进行实验对比,分析产生差别的原因以及两种检测方法的各自的优劣。最后,采集22种不同程度缺陷在励磁器螺旋爬升模式下漏磁信号的检测波形并提取其特征值,首次得到了螺旋爬升情况下的磁检测断丝特征数据集。采用遗传算法与随机森林算法对拉索断丝定量识别进行研究,实验结果表明,遗传算法整体识别率为94.086%;随机森林整体识别率达到96.618%,识别精度更高。螺旋爬升模式下的磁检测数据在宽度、长度以及深度的最大识别误差分别为0.21mm、0.3mm、0.14mm。