随着我国桥梁建设的迅速发展,桥梁日常检测也变得十分重要。桥梁的高墩、高塔是桥梁健康检查的重点之一,尤其当表面存在裂缝以及裂缝露筋时,对桥梁的安全使用造成了极大的威胁。目前裂缝深度的检测技术仅适应于素混凝土裂缝检测,不能满足实际的结构要求,因此本文提出了一种基于弹性波能量比检测混凝土裂缝深度的方法,并设计研发了适应于桥梁墩、塔表面作业的空腔负压吸附式爬壁机器人平台,利用其搭载裂缝深度检测系统,实现桥梁表面裂缝的智能检测。本文主要的研究内容如下:(1)本文针对瑞利波幅值衰减法中瑞利波幅值提取困难,裂缝中杂质对其干扰性大的缺点,提出了一种基于弹性波能量比检测混凝土裂缝深度的方法。该方法通过在裂缝附近布置振动源产生振动,裂缝两侧布置加速度传感器获取加速度信息,通过分析裂缝两侧加速度信号所反应的弹性波总能量,利用高斯函数拟合方法建立裂缝深度与裂缝两侧总能量比相关性模型,由此实现对裂缝深度检测。(2)利用ANSYS软件对混凝土裂缝深度检测方法进行仿真分析得到裂缝深度与能量比之间的关系,提出了相应的计算公式,并针对不同裂缝深度以及不同频率进行相应的验证误差分析,定量分析弹性波能量法与瑞利波幅值衰减法在混凝土裂缝检测中的精确度,对于钢筋混凝土裂缝,瑞利波幅值衰减法受钢筋的影响较大,而弹性波能量法则能够很好的适应其检测环境。(3)通过实验室预制混凝土试件,进行了基于弹性波能量法的裂缝深度检测试验研究。分别使用冲击波能量法与瑞利波幅值衰减法对缝深为50mm、80mm、100mm的混凝土和钢筋混凝土裂缝进行检测对比,结果表明:1)素混凝土裂缝中,两种方法检测结果相近,误差均小于10%,并且随着裂缝深度的增加,瑞利波幅值衰减法测量值偏小;2)钢筋混凝土裂缝中,弹性波能量法受钢筋的影响很小,而瑞利波幅值衰减法则受钢筋影响较大,测量结果比实际结果偏差较大。(4)设计研发了基于空腔负压吸附式的桥梁结构表观病害检测爬壁机器人平台,探索了针对高墩、高塔等桥梁结构表观病害检测技术。