瑞利波是一种沿半无限弹性介质自由表面传播的偏振波,具有波长长、振幅大等特征。正由于这一特征,瑞利波被广泛应用于地质工程勘探、材料的无损检测等领域。本文采用解析法研究了瑞利波在均匀介质以及层状介质中的传播规律,并采用数值方法对含裂缝混凝土介质中瑞利波的传播规律进行分析。通过设定不同情况的表面裂缝及内部裂缝并进行数值模拟分析,提出了对裂缝进行检测的方法,主要成果及创新点如下:(1)对层状介质中的瑞利波频散曲线进行研究,并基于MATLAB实现了正演算法(Knopoff快速算法)的程序设计,得出瑞利波频散曲线的变化规律与介质条件有密切关系。(2)通过设定不同频率的激励源及不同长度的表面裂缝,得到传递系数?与d?的关系。选取d??0.4,1???0.3曲线段作为判断依据。实际应用过程中,不断改变入射瑞利波的频率,使传递系数落到0.3和1之间,根据瑞利波传递系数曲线查得裂缝长度与瑞利波长的比值,继而求得混凝土表面裂缝的长度。(3)对含表面裂缝混凝土的弹性波传播规律进行分析,基于瑞利波及衍射纵波的传播时间差法,得到表面裂缝长度及角度的计算公式。(4)提出了对内部裂缝检测的一种新方法:利用瑞利波幅值-距离曲线对内部裂缝水平位置进行定位,并提出了能量幅值指标AI(Amplitude Index),基于AI-hT及AI-α曲线,能够对内部裂缝的深度及角度进行判断。(5)提出了对内部裂缝检测的另一种方法:提出了传播速度指标VI(Velocity Index),基于VI-hT曲线,能够对内部裂缝的深度进行判断,但是该方法无法对内部裂缝角度进行判断;提出了利用反射瑞利波与入射瑞利波的时间差对内部裂缝的水平位置进行判断。