一种在役桥梁基桩应力波回波无损检测方法

摘要

本发明公开了一种在役桥梁基桩应力波回波无损检测方法，它包括以下步骤：1）布设检测装置；2）信号采集；3）加权融合处理；4）基桩缺陷判断及定位。本发明通过在现场桥梁墩柱一侧布设激振点和多道观测系统，能够利于对比和区分有效信号；通过进行多次激振获得多个记录，采用数据加权融合处理能够消除或减小三维效应和随机干扰，与带通滤波、反褶积滤波相结合，提高了检测结果的分辨率。本发明不仅实现了快速无损检测，而且不受人为影响，检测结果可靠，缺陷位置判断精度高，且使用常规仪器设备即可，检测成本低，数据处理方便，易于应用推广。本发明对在役桥桩的无损检测具有突破意义，对建筑基桩无损检测具有借鉴和重要实用价值。

主权项

一种在役桥梁基桩应力波回波无损检测方法，其特征是，包括以下步骤：1)布设检测装置：在待检测桥梁的墩柱一侧设置激振点和若干测试点，所述激振点布设激振源，所述测试点在激振点轴向方向的墩柱一侧且每个测试点布设接收传感器，所述接收传感器与基桩测试系统连接，采集要求一点激振不少于3次，布设接收点不少于12个，每个接收点布一个接收传感器，每激振一次获得不少于12道的信号记录，多次激振获得多个数据记录；2)信号采集：激振源在激振点对墩柱进行激励，接收传感器接收反射回波信号后发送给基桩测试系统；3)数据加权融合处理：对接收的反射回波信号进行数据加权融合处理，获取有效反射回波信号；所述数据加权融合处理的步骤包括以下步骤：a)对同一激振点获得的反射回波信号的任意两个信号x_i(n)和x_j(n)进行互相关运算得到互相关函数值，如式(1)所示：$R_{ij}\left(m\right)=\frac{1}{N-m}\underset{i=1}{\overset{N-m}{\Sigma }}{x}_j\left(n\right)x_j(n+m),m=0,1,2,...,k---\left(1\right)$其中i≠j；b)离散信号之间相关函数信号的能量，如式(2)所示：$E_{ij}=\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{\left[R_{ij}\left(m\right)\right]}^2---\left(2\right)$c)第i个信号x_i(n)和其他所有信号的总的相关能量为Ei，如式(3)所示：$E_i=\underset{j=1,j\ne i}{\overset{n}{\Sigma }}{E}_{ij}---\left(3\right)$d)通过式(4)和式(5)计算各信号所分配的权值，P₁：P₂：...P_i：...：P_n＝E₁：E₂：...：E_i：...：E_n   (4)$\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{P}_i=1---\left(5\right)$其中，Pi表示每一个信号x_i(n)的权值，Ei为相关函数的能量；e)对各信号进行数据加权融合处理，如式(6)所示：$X\left(t\right)=\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{P}_i{x}_i\left(t\right)---\left(6\right)$得到融合后的信号X(t)；4)基桩缺陷判断及定位：根据应力波在基桩中的传播特性判断在役桥梁基桩是否存在缺陷并对缺陷进行定位。