钢筋混凝土的耐久性对结构承载力有很大影响,而钢筋锈蚀是结构耐久性降低的主要原因。对钢筋混凝土结构进行声发射检测,提早发现和准确检验混凝土锈蚀情况,可以保障结构的安全性和使用寿命。在钢筋混凝土锈蚀监测方面,通过声发射技术可以反映钢筋混凝土锈损程度,定位锈蚀区域等情况。本文对钢筋混凝土的锈损过程进行了研究,利用聚类分析实现了对不同锈损状态的识别,设计纯剪试验验证了矩张量反演识别混凝土裂缝类别的可靠性,进而探究了锈胀裂缝的产生历程;提出并实现了一种简单有效声发射系统校准的方法。基于上述研究成果,本文开发了一个针对钢筋混凝土锈蚀声发射信号的声发射信号处理系统。本文通过研究得到如下结论:(1)基于信号发生器和示波器,通过宽频传感器REF-VL产生声发射源信号,对传感器、增益、声发射主机整个系统实现声发射通道检测。通过进一步的比较和分析,得出声发射传感器的灵敏度和频响曲线。结果证明,该方法操作简单,可靠性高,通过MATLAB GUI生成的结果清晰完整。(2)通过阳极通电加速锈蚀法对钢筋砂浆试件进行加速锈蚀,利用声发射技术获取加快锈蚀过程中的声发射信号。累积撞击数曲线结合历史指标曲线和严重指标曲线可以揭示钢筋混凝土锈蚀损伤演化规律。通过强度分析将钢筋混凝土锈蚀损伤程度划分为了三个阶段,基于k-means聚类对其进行聚类分析,得到每一种损伤阶段的声发射特征。结果表明:对应于裂缝产生和发展阶段的信号特征是能量大,数量小,可以作为钢筋混凝土锈胀开裂的前兆特征。(3)基于地震矩张量的原理,依据SIGMA矩张量分析法,自行编写基于MATLAB的矩张量反演程序,并设计试验验证其理论和程序的准确性。得出:单边开口双边加载试验中,在预制裂缝处出现剪切破裂。在预制裂缝处的剪切比例为89.4%,证明了在声发射源裂缝分析中矩张量程序的准确性和适用性。将矩张量程序运用到通电加速锈蚀的锈胀试件上,对照实际的锈胀裂缝,发现矩张量反演能够有效的识别钢筋混凝土结构的裂缝类型。基于以上成果,本文研发了针对钢筋混凝土锈蚀的声发射监测系统。本文的研究成果可以直接用于钢筋混凝土锈蚀信号分析,同时为基于MATLAB GUI的声发射信号分析系统提供了一个可行的途径和借鉴。