混凝土结构无损检测一直是公路工程领域的重点研究方向,如何能快速、高效和准确地检测出混凝土结构缺陷是未来无损检测技术发展的关键。目前使用最广的无损检测方法为超声波法、电磁波法和冲击回波法。其中冲击回波法作为最有前景的无损检测技术之一,也存在很多缺点,如预应力孔道内空洞不易识别,检测结果不直观,检测效率低等。本文依托“自触发源阵列式全波场成像技术及设备研发”项目,提出基于小排列弹性波检测混凝土质量的方法,探讨小排列弹性波检测混凝土结构的强度、厚度、裂缝和预应力孔道内的空洞的可行性。小排列弹性波是以冲击回波法为基础,使用多道传感器与冲击震源以小排列排布方式进行数据采集,利用多道波信号的直达波与反射回波来进行混凝土结构质量检测。通过合理的测点布置,多道传感器能在测点多次重复检测,对单个传感器的检测结果有修正作用,达到提高精度和结果可靠性的目的。本论文通过数值模拟与物理模型试验来研究小排列弹性波检测混凝土结构的可行性,主要得到以下研究成果:1.总结并归纳混凝土缺陷的分类以及混凝土结构缺陷对应的检测方法,并分析了现有无损检测方法的优缺点,为本论文研究使用的检测方法提供依据。2.介绍弹性波理论和冲击回波法原理,提出并验证了基于小排列弹性波检测混凝土强度、裂缝和预应力孔道内空洞的方法。3.围绕小排列弹性波,用ANSYS/LS-DYNA与Tesseral 2D数值模拟软件分析了道间距、源检距及测线布置方式对检测结果的影响,验证了多道频谱叠乘处理方法的可行性。4.通过现场物理模型试验验证了数值模拟结果及小排列弹性波方法检测混凝土结构缺陷可行性,总结了小排列弹性波法的优缺点,为阵列式全波场检测技术提供思路。