钢筋混凝土材料在建筑领域使用广泛,其价格低廉,取材容易,符合现阶段中国发展的需求,因此我国基础建设绝大多数均使用钢筋混凝土结构。虽然钢筋混凝土本身是一种较好的耐久性材料,但在恶劣的环境下,例如严寒,海洋,工业以及高山气候等条件,仍然存在许多因钢筋混凝土耐久性变化而引起结构破坏的案例。混凝土结构耐久性的受到很多因素影响,其中之一就是钢筋锈蚀,国内外每年因钢筋锈蚀导致的损失都十分巨大,因此在结构使用过程中对其重要部位的钢筋进行锈蚀检测,对减少损失具有一定意义。传统的钢筋锈蚀检测方法,如物理法,电化学法都已经比较成熟,虽然各种方法都有优点,但也都存在一些难以避免的缺陷。本文研究利用超声导波对钢筋锈蚀经行检测,利用这种方法检测锈蚀不仅速度快,而且检测范围大,在一定条件下还能成为一种在线监测方法。本文分析了超声导波在圆杆中传播的各种模态,并应用MATLAB软件通过数值方法求解出各模态的频散方程,得到了超声导波各种模态在钢筋中传播的频散曲线,研究了钢筋不同物理参数对于导波传播速度的影响。通过ANSYS研究了弹性波在二维固体中传播,分析得到弹性波在缺陷处的反射规律。建立三维压电陶瓷与钢筋模型,对压电陶瓷施加汉宁窗调制的电压信号,相比无缺陷的钢筋,有缺陷的钢筋所接收到的信号中产生了多的信号波峰,通过模拟发现随着局部锈蚀深度增加,反射回波信号与首波信号的比值将增加,同时锈蚀长度和位置都对信号有影响,对比信号之间的差异,即能得到相关的锈蚀信息。简要研究了钢筋均匀锈蚀情况对导波信号的影响,发现膨胀力对于导波传播影响很小,而接收到的电压信号随着钢筋锈蚀程度加深引起的粘结力的变化而不断改变,可知钢筋与混凝土之间的粘结力对信号影响很大。实验中使用NI数据采集设备,通过LABVIEW搭建的仪器控制平台输出与采集信号,对比利用数值方法求解的频散曲线与实验结果,证实了数值求解方法的正确性。选定激励频率为100KHz时,分析了局部锈蚀深度,长度,以及位置对于导波信号的影响,同时研究了多点锈蚀对于信号的影响,通过对比数值模拟与实验结果,论证了超声导波检测钢筋锈蚀的可行性。