钢轨焊缝在焊接时容易产生气孔、缩孔等缺陷,且钢轨焊缝在役期间需长期承受列车车轮碾压和冲击,这均使得钢轨焊缝处容易发生断轨。目前,铁路部门在钢轨健康检测方面,主要采用以钢轨探伤车为主的传统超声波检测,该检测方法用于检测钢轨内部缺陷,但对钢轨焊缝、轨腰和轨底等复杂部位的表面和近表面的探测效果差或无法检测。基于兰姆波（Lamb波）的结构健康监测（SHM）技术具有频率低、能量衰减小、易穿过焊缝区域、对损伤敏感等优势,越来越多的学者将其应用于钢轨损伤识别中。但监测过程中压电传感器固定方式、受压大小和传感器性能等因素容易使Lamb信号的幅值和相位产生较大波动,严重影响钢轨焊缝损伤监测。因此,本文进行了以下研究:（1）通过大量试验,得出了因人为操作导致的Lamb信号幅值和相位误差范围,提高试验可靠度。在该试验中通过多次重复采集Lamb波信号,得出Lamb信号幅值和相位误差范围分别为（0V,0.08V）和（0μs,1μs）,并将其作为阈值判断后续试验中多个响应信号幅值和相位之间是否存在差异性。（2）研究了磁场对Lamb波响应信号的影响。在其研究过程中通过在铝板上进行有无磁场对比试验,得出了磁场对压电传感器接收的响应信号的幅值和相位无影响。在此基础上,提出了在钢轨焊缝处采用磁铁固定压电传感器作为新型固定方式,既可保证磁铁的磁场不影响Lamb波信号,还可量化压电传感器的受力大小和确保不同传感器受力大小一致。推导了压力效应对压电传感器的影响。研究了压力变化对压电传感器响应信号幅值和相位的影响,通过试验得出超声信号幅值和相位与压力变化量之间的关系。进而得出在试验中应该选取（0.294 N,0.686 N）的压力固定传感器,此时响应信号的幅值和和相位均处于较稳定状态。（3）研究了传感器性能补偿和压力补偿方法。提出基于机械耦合系数的传感器性能补偿方案,针对等价路径中每个传感器进行性能补偿,得到所有传感器的补偿系数矩阵,进一步得到重构信号。根据变化压力对Lamb波信号影响,提出基于Hilbert变换的压力补偿方案。将Hilbert变换与Logistic模型拟合的压力—幅值曲线相结合得到幅值补偿指数,根据瞬时相位差与压力差之间的线性关系获得相位补偿指数。最后,建立了Lamb波在变化压力下的压力补偿方案。（4）提出了基于对称方式的无基准损伤监测方法。在钢轨焊缝处试验验证了该方法经过传感器性能补偿和压力补偿处理数据后,可实现钢轨焊缝损伤识别。