钢筋腐蚀会造成混凝土结构承载力退化。钢筋包裹在混凝土中,腐蚀难以直接监测,如果不能及时发现,可能造成结构失效、破坏,甚至人员伤亡和巨大的经济损失。超声导波监测方法通过一个探头测点检测导波传播路径上的大片区域,尤其适合监测长距离区间内的微小结构损伤,以及被其他材料包裹的结构。超声导波方法具有监测范围广、损伤敏感性高、设备简单、成本较低的优点,因此是监测混凝土中钢筋腐蚀的有效手段。本文主要研究了裸钢筋和混凝土包裹钢筋中的导波传播特性及腐蚀损伤监测方法,主要研究内容有:(1)裸钢筋均匀腐蚀以接收信号主波包走时为监测指标,通过理论推导和数值计算,确定了最佳走时监测频率,提高了识别方法的敏感性。在电化学腐蚀试验中验证了方法有效性,确定了均匀腐蚀监测频率的选取原则。(2)裸钢筋的局部腐蚀对钢筋中导波产生反射和散射,引起波形的改变,损伤监测以信号的幅值、首波RMS、首波能量占比作为监测指标。首波能量占比不需要初始标定,更适合实际应用。结合时域和频域的信号特征,能够区分裸钢筋的均匀腐蚀和局部腐蚀。(3)对于混凝土包裹的钢筋,通过双层复合介质模型的导波特性分析,确定了导波的衰减特性与导波模态的位移波结构的关系。模拟分析发现了钢筋混凝土中的高频率低衰减模态。(4)对钢筋混凝土进行电化学腐蚀监测试验,腐蚀过程可以分为3个阶段。试验结束,破形检查发现,腐蚀的最后阶段,钢筋与混凝土粘结完全脱落,钢筋的物理状态更接近于裸钢筋。腐蚀过程中,导波信号的幅值、走时、频谱发生显著改变,并与腐蚀开裂的3个阶段相对应。可以根据监测信号特征识别出钢筋混凝土腐蚀的早期阶段。