[發(fā)明專利]一種盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)損傷評估方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710434506.7
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107228772A
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱宏平;羅輝;胡嫚嫚;郭昊文
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務(wù)所(普通合伙)42224
• 代理人: 李佑宏

1.一種盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)損傷評估方法，其特征在于，包括，

S1根據(jù)盾構(gòu)隧道的參數(shù)建立無損傷工況的盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)模型，在該模型上施加荷載，得到測點的無損傷加速度響應(yīng)信號；

S2根據(jù)盾構(gòu)隧道的參數(shù)建立具有損傷工況的盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)模型，在該模型上施加所述荷載，得到測點的有損傷加速度響應(yīng)信號；

S3對所述無損傷加速度響應(yīng)和有損傷加速度響應(yīng)信號分別進行小波包分解，獲得每個頻帶的小波包能量；

S4計算所述測點的無損傷加速度響應(yīng)信號和有損傷加速度響應(yīng)信號的小波包能量特征頻帶的能量比偏差，將所述能量比偏差指定為損傷識別指標(biāo)，根據(jù)所述損傷識別指標(biāo)，確定盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)的損傷情況。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)損傷評估方法，其中，步驟S3中所述每個頻帶的小波包能量定義為

Ej=∫-∞+∞|Sij(t)|2dt=Σk=1N|xjk|2,j=1,2,...2i;]]>

式中，i為小波包分解層數(shù)，S_ij為第i層分解得到的頻帶中第j個頻帶的子信號，x_jk為第j個頻帶子信號的第k個離散點的值，N為第j個頻帶子信號的總點數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)損傷評估方法，其中，步驟S4中所述損傷識別指標(biāo)定義為

ERVD=Σj=12i(ERVj-ERV‾)2;]]>

式中，i為小波包分解層數(shù)，ERV_j為第j個頻帶的能量比變化，是ERV_j的平均值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項所述的一種盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)損傷評估方法，其中，所述識別指標(biāo)可以確定結(jié)構(gòu)損傷的位置，以及相對確定結(jié)構(gòu)損傷的程度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1～4任一項所述的一種盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)損傷評估方法，其中，所述加速度響應(yīng)信號優(yōu)選通過ABAQUS有限元軟件計算得到。

6.根據(jù)權(quán)利要求1～5任一項所述的一種盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)損傷評估方法，其中，所述加速度響應(yīng)信號采樣頻率優(yōu)選100Hz。

7.根據(jù)權(quán)利要求1～6任一項所述的一種盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)損傷評估方法，其中，所述小波包函數(shù)分解層數(shù)優(yōu)選為8層。