混凝土是当代建筑工程中最重要的结构材料之一,加强混凝土的质量监测与控制成为当今建筑工程技术中的重要课题。如何在不影响结构构件受力性能或其他使用功能的前提下,直接在结构或构件上通过测定某些适当的物理量,并通过这些物理量与混凝土质量的相关性,进而推定混凝土结构性能的检测方法——无损检测方法成为结构健康监测领域中一个重要的研究方向。本文以超声波基本理论为基础,结合主动检测技术,以混凝土结构裂纹扩展的主动超声波检测方法为研究对象,对具有裂纹损伤的混凝土试件进行超声波检测,并应用包括时域分析、频谱分析和小波分析的数字信号处理技术对传感信号进行分析处理。归纳起来,本文的主要内容有:1.根据超声波在混凝土结构中的传播特性,探讨了主动超声检测中超声激励波型的选择,并研究了小波变换估计时间延迟的原理。2.研究设计了主动超声检测系统。包括超声波发射电路和接收放大电路,并在美国国家仪器公司的LabVIEW虚拟仪器语言基础上搭建了包含数据采集、信号激发和界面显示等功能的软件实验系统。3.利用主动超声波技术检测混凝土试件上裂纹的扩展。对接收信号使用时域、频谱和小波三种信号处理方法进行分析,从试验结果可以得出声时、声幅可以作为分辨混凝土裂纹损伤比较好的依据,主频也可以作为辅助手段。4.分别从幅值衰减、波形畸变和能量衰减三个角度提出判断混凝土裂纹扩展的损伤特征指标和信号提取的损伤程度,并利用数值积分的形式计算波包的能量。试验结果证实其具有很好的可行性。