现役的混凝土结构在长期的使用之中，多数混凝土不仅受到静态荷载的作用，还会承受周期性疲劳荷载的作用。在水工建筑物方面，如大坝的坝基，水库的反复排水、蓄水等都受到周期性的疲劳荷载长期作用。因此如何建立外部的检测手段与混凝土疲劳损伤程度及应力大小的联系尤为重要。而关于受载混凝土超声波传播特性的研究多集中于单轴静态加载，因此本文在此基础上开展周期荷载作用下混凝土的超声波传播特性研究，主要研究混凝土疲劳过程中声学参数的变化规律以及周期荷载作用下混凝土声-应力相关性。所做的主要研究如下：
　　（1）考虑到混凝土的水灰比、湿度均会对其力学性能及超声波的传播造成影响，分别配制了水灰比0.44、0.49、0.54的混凝土，并进行干燥、饱水处理。进行单轴静态加载及不同上限应力的周期荷载加载，通过轴向变形规律，发现不同水灰比混凝土试件在干燥和饱水状态下的试件变形发展有一定的区别，并根据试验数据作出相关曲线，分析了混凝土的变形破坏特征。
　　（2）周期荷载作用下混凝土疲劳损伤与超声波参数相关性研究。对混凝土进行周期荷载加载直至破坏，根据第一批周期加载的疲劳变形特性及疲劳寿命，对混凝土隔一定的循环次数进行一次超声波信号采集，对混凝土整个疲劳损伤过程中超声波的波速、首波振幅、波形相关系数的变化规律进行研究，并分析了不同周期加载上限应力、不同水灰比、干燥程度等对声学参数变化的影响。
　　（3）信号处理方法在周期荷载下的混凝土超声波信号处理上的应用研究。利用快速Fourier变换对混凝土超声波信号进行时频域分析，得到主频、主频幅值、谱面积等频域参数；同时运用小波变化理论分解声波信号并进行处理。通过对不同频带下的各频域参数进行加权，发现加权后的频谱参数与疲劳损伤的相关性提升。
　　（4）周期荷载作用下混凝土声-应力相关性研究。对混凝土分别进行三次上限应力比为0.4、0.6、0.8的周期荷载加载，加载过程和卸载过程进行分级加载，每隔25kN的荷载级别采集一次超声波信号，分析每一个周期加载段和卸载段，声学参数随应力的变化特征，发现每种声学参数在加卸载过程中与应力敏感性及敏感阶段均存在差异。