近年来装配式结构的应用越来越广泛,其与现浇结构相比能有效缩短工期,节能节材。灌浆套筒是最常用的装配式结构连接件,但由于施工质量等因素的影响会造成灌浆不密实的情况,使得装配式结构的强度无法达到等同现浇,存在安全隐患。本文基于传统冲击回波检测方法,从气固耦合的角度出发,将空气作为传感器和待测构件之间的耦合介质,开展基于空气耦合冲击回波的套筒连接构件灌浆缺陷检测及评估研究,从数值模拟、信号处理、试验研究等方面对套筒灌浆缺陷进行检测研究,主要内容如下:1.总结了传统灌浆套筒检测手段以及冲击回波法发展的理论背景,运用数值模拟手段对基于空气耦合的冲击回波检测方法在套筒缺陷检测中的适用性进行研究,通过分析建立的20cm厚带套筒剪力墙模型的时域及频域信号,发现声压信号频域主频峰值和传统接触式测点采集到的信号结果基本一致,都为9270Hz左右。证明该方法在套筒缺陷检测中的可行性。2.将数值模拟与试验研究相结合,对套筒大小、小球尺寸、测点位置等影响因素对频域信号的影响进行分析。发现在同样套筒布置工况下,选用尺寸较大的套筒将会使得频域信号的峰值频率向低频偏移的幅度增大,同时对应峰值频率的信号幅值会由于套筒的反射相应减小。当选用小球尺寸较小时,频域信号中基于筒壁反射的峰值信号能量较高,当小球尺寸较大时频域信号中对应绕射现象的频域峰值较高。对于测点位置的选取,在测点水平距离控制在10cm以内时,频域幅值能够较明显的观测到不会由于频域成分中其他峰值的影响而误判绕射主频峰值。在高度选取为10cm内时,绕射主频峰值信号的能量衰减幅度较小,且在布置高度为5cm内时基本没有明显衰减。综合分析测点位置取水平距离和竖直方向高度均为3cm处较为合适。3.考虑了直达声波和环境噪声对检测信号的影响,分别从物理方法和信号处理的角度进行消除,发现球面波在接触到隔音挡板后,绝大多数能量被挡板反射和吸收,但仍有小部分的声能在传播至隔音板上端后发生绕射现象,形成以隔音板顶点为中心的新的球面波,挡板高度的设置与噪音和直达声波的频率相关,选用吸声胶合板材并将隔音板高度设置在10cm以上时70%以上的直达声波能量能够得到有效屏蔽。在信号处理方法中麦克风阵列后滤波法较单通道谱减法而言,不需对噪声信号进行谱估计,在包含复杂噪音信号情况下同样有效,且不需要频域信号进行逆变换,并且不需考虑因相位谱的差异引起的语音失真问题。4.基于偏移值的判定指标相较于峰值频率本身过小,在实际检测中作为判定指标过于敏感,而实际检测中由于环境噪声,敲击力度等不确定因素将会对频谱成分及峰值频率的大小造成影响。因此提出综合考虑反射和厚度频率幅值的判定指标,相较于偏移指标,在检测时的精度得以较大改善,在30个测点工况中报错率从26.7%降为6.7%。基于改进后的判定指标R_A,在检测中能有效的提高套筒灌浆缺陷的辨识度。