无砟轨道因其高稳定性、平顺性等优点已成为高速铁路建设中主要的轨道结构型式,而混凝土作为无砟轨道的核心材料,在列车荷载、温度循环荷载等复杂环境耦合作用下难以避免产生伤损,例如轨道板开裂、支承层开裂、轨枕压裂及承轨台破损等。以往学者在研究无砟轨道伤损时大都侧重于裂缝的开裂部位、开裂深度及宽度、开裂数量等方面,而对混凝土构件整体伤损的评估,尤其是裂纹形成前期内部伤损演变的研究较少。本文基于声发射技术,结合列车动载下无砟轨道受力特性分别设计混凝土受压破坏试验及混凝土梁四点弯拉试验,全程监测混凝土材料在不同应力模式下开裂破损过程并进行伤损评估,探讨识别无砟轨道伤损的可行性;利用声发射裂点定位系统,识别试件内部裂点演化过程及最终伤损区域,从而为无砟轨道运营维护提供伤损信息。本文研究内容及结论如下:首先,为识别无砟轨道结构中尤其是关键部位的内部伤损区及评估结构整体的健康状况,本文提出声发射无损检测技术,考虑到足尺试验的不确定性,设计立方体混凝土单轴压缩试验,成对布置传感器在试件表面,试验全程监测。开展了立方体混凝土在不同加载速率下的伤损识别试验。其次,利用参数分析法及裂点空间定位理论对两种速率下的立方体试件破坏全过程采集到的声发射信号进行分析。结果表明:试件受压破坏基本可分为四个阶段;试件压裂破坏全过程信号中心频率主要集中在25k Hz、105k Hz、160k Hz附近;荷载加载速率大小影响着试件整体伤损状态。最后,为使混凝土试验试件更贴合无砟轨道受力特性,设计混凝土梁四点弯拉试验,并设置两种传感器布置方式,从不同维度识别梁伤损区,同时利用扩展有限元法建立同计算模型进行裂纹扩展仿真分析。结果表明:梁在开裂破坏全过程存在三个阶段;在梁破坏全过程声发射信号集中频率与试件受压破坏试验大致相同;裂点平面定位可识别裂纹的最终扩展方向,并在阶段二已初步识别裂纹扩展路径;裂点空间定位可准确识别出梁体的开裂伤损区,在阶段三裂纹扩展路径周围的裂点密度急剧增加;扩展有限元法模拟的裂纹生长与试验裂纹形态及声发射监测结果有较好吻合,可考虑将其嵌入无砟轨道模型,与声发射技术相结合,共同作为无砟轨道伤损识别手段。