[發明專利]混凝土界面脫粘檢測方法、裝置、電子設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202310397748.9
• 申請日: 2023-04-14
• 公開（公告）號: CN116429886A
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 喬丕忠;廖智威;陸林軍
• 申請（專利權）人: 上海交通大學設計研究總院有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/44
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 孟旭彤

本發明涉及一種混凝土界面脫粘檢測方法、裝置、電子設備及存儲介質，包括：獲取源結構和目標結構，源結構為提供脫粘檢測診斷知識的結構，目標結構為待檢測結構。對源結構和目標結構的導波信號進行小波變換的時頻域信息提取。基于時頻域信息構建并獲取基于域自適應領域的人工神經網絡，并通過人工神經網絡對源模型進行特征學習和參數優化，以獲取源結構結果預測網絡。基于域自適應領域中一對數據空間的對抗對齊和統計對齊，對目標模型進行引導式對抗自適應訓練，以獲取目標結構特征提取網絡。將源結構結果預測網絡與目標結構特征提取網絡進行組合，以完成待檢測結構導波信號的脫粘診斷。具有較強的普適性，降低了脫粘檢測對環境參數的敏感度。

技術領域

本發明涉及鋼筋混凝土結構的界面脫粘技術領域，特別是涉及一種混凝土界面脫粘檢測方法、裝置、電子設備及存儲介質。

背景技術

鋼筋混凝土結構的界面脫粘問題一直是引發結構破壞乃至于大型災難性事件發生的主要因素，因而成為結構健康監測(Structural?Health?Monitoring，SHM)領域的重點關注對象。近年來，基于導波傳播(GuidedWave?Propagation，GWP)技術檢測鋼筋混凝土結構界面脫粘獲得了大批研究者的目光。由于導波固有的對其波導邊界條件的敏感性，鋼筋混凝土的界面脫粘問題現象能夠明顯的反映在導波信號上。因此，很多學者將精力投入到發掘導波信號特征與結構脫粘狀態的關系上。現有研究成果依據分析機理可以主要分為兩大類，分別為基于信號統計特征的統計模型方法和基于導波傳播規律的物理模型方法。

統計模型方法主要通過尋找結構在不同損傷情況下的導波信號統計特征，建立信號特征和結構損傷間的統計擬合關系。如利用經驗模態分解、小波變換等統計方法將信號分解為多個無量綱參數的集合，再利用統計方法將無量綱參數轉換為一個無明確物理意義的損失因子(Damage?Index，DI)，用損傷因子與結構損傷狀態構建擬合關系，從而實現對導波信號的分析。物理模型方法主要關注于導波在結構中的傳播行為，通過對波導頻散的理論計算尋找出合適損傷分析的導波激勵頻率或模態，這種選擇側重于波在某些模態下的反常規律，并基于此進行結構的損傷分析。如利用鋼筋與鋼混結構上導播群速度的差異，通過不同波包的飛行時間(Time?ofFlight，TOF)來計算結構上的脫粘段大小。

上述兩類方法都能夠在特定結構下展示出較高的穩定性和有效性，然而，當這兩類方法真正應用到實際工程中時，總是會出現各種問題或限制導致在真實結構上無法適用。究其原因是這兩種方法對于材料參數、結構參數以及環境參數都過于敏感，因此，一旦應用結構的某參數與開發方法的結構參數有微小差異，該方法則會隨之失效。對于統計模型方法而言，一旦結構中某項參數發生變化，原有的模型擬合結果就無法準確描述新結構中信號特征與損傷特征的關系，從而造成方法性能的顯著下降。而基于物理模型的方法主要依靠理論分析中波導頻散曲線中的反常特征(某一模態的波速或傳播衰減率)來進行結構的損傷分析，一旦相關參數發生變化，其頻散規律的變化導致原有的分析規律不再適用，進而降低方法的準確性甚至給出完全錯誤的結果。并且，這類問題很難通過在新結構上重新試驗，構建新方法參數來解決，一方面是因為實驗室在材料選擇、樣本制備標準和檢測環境等條件遠好于真實情況，結構的完整性與均勻程度與真實的基礎設施有區別。另一方面是因為不同批次原材料的性能差異和攪拌、澆筑過程中不可避免的差異會進一步導致結構在不同部位的區別。

綜上所述，傳統的混凝土界面脫粘檢測的方法對環境參數的敏感度較高且較難跨結構對鋼筋混凝土界面進行脫粘檢測分析。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種對環境參數敏感度較低且能實現跨結構對鋼筋混凝土界面進行脫粘檢測的混凝土界面脫粘檢測方法、裝置、電子設備及存儲介質。

本發明提供了一種混凝土界面脫粘檢測方法，所述方法包括：

獲取源結構和目標結構，所述源結構為提供脫粘檢測診斷知識的結構，所述目標結構為待檢測結構；

對所述源結構和目標結構的導波信號進行小波變換的時頻域信息提取；