混凝土材料是应用最广泛的建筑材料之一,故混凝土结构的应力水平评估在土木工程领域具有重要的理论意义与工程价值。目前,能够实现上述目标的检测技术数量有限、操作不便且效果不彰。基于声发射技术,本文研究并提出了一种新的混凝土梁截面应力定性与定量评估方法。首先,从力学原理出发,剖析并发现混凝土梁截面的应力图与声发射信号分布模式之间存在相关性。其次,分析了典型的适筋梁加载至破坏的全过程,识别了应力图的典型特征(图中曲线的非线性度与峰值位置)、剖析了其与应力水平之间的关系,并建立了表征这些特征的数学模型。再次,基于应力图与声发射信号分布模式之间的相关性,从声发射信号分布图中也提取了上述特征,并用于评估混凝土梁截面的应力水平。利用上述刻画典型特征的数学模型,提出了基于声发射参数分布特性的混凝土梁应力水平评估方法。最后,利用六片钢筋混凝土梁试件加载过程中采集的试验数据,检验了混凝土梁截面的应力图与声发射信号分布模式之间的相关性,验证上述应力水平估计方法的有效性。试验结果显示:在试件处于弹性阶段与工作阶段时,截面的应力图与声发射信号分布图之间存在确定的相关性,利用这种关系实现了应力水平的定性评估;在试件处于失效阶段时,上述两项响应的分布图之间存在极强的定量化对应关系,基于此实现了应力水平的定量估计。试验数据表明:在加载过程中,应力水平评估方法的两个量化指标与结构的应力状态演进方向吻合;在关键阶段,应力水平估计的误差约为5%。本文的工作为土木工程结构行为的定性与定量分析提供了一个新思路——基于结构的应力分布与声发射信号分布之间的相关性研究结构响应。