基于盒維數(shù)的錨桿錨固質(zhì)量無損檢測研究.pdf

1、錨桿作為支護(hù)手段，在眾多的城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、地鐵隧道橋梁等工程項(xiàng)目，以及礦井建設(shè)等工程領(lǐng)域中發(fā)揮著舉足輕重的作用。它的工作狀況影響著整個工程的進(jìn)度，涉及安全性、穩(wěn)定性等多方面。因此，如何對錨桿的工作情況進(jìn)行檢測，得到理想的結(jié)果及時(shí)進(jìn)行修復(fù)顯得尤為關(guān)鍵和迫切。目前來說，眾多學(xué)者經(jīng)過多年研究，在錨桿無損檢測領(lǐng)域取得了一定的成果與進(jìn)步，但難點(diǎn)就是如何準(zhǔn)確快速識別底端反射，這個問題直接導(dǎo)致了他們的研究成果無法在實(shí)際中廣泛應(yīng)用。另外實(shí)驗(yàn)室研究的假

2、設(shè)條件與實(shí)際中的工程應(yīng)用有著較大的差別，現(xiàn)有的理論能否滿足絕大多數(shù)的實(shí)際工程應(yīng)用仍有待商榷。
　　本文針對目前遇到的難題，對錨桿無損檢測的理論基礎(chǔ)做了深入的研究，對桿體內(nèi)應(yīng)力波的傳播規(guī)律做了新的探索，對分形以及盒維數(shù)的原理和適用范圍也做了深入探索?；谝陨侠碚撗芯?，將分形盒維數(shù)計(jì)算方法大膽的應(yīng)用于錨桿無損檢測工程領(lǐng)域，通過實(shí)驗(yàn)室研究，提出了合適的盒維數(shù)數(shù)學(xué)計(jì)算模型，利用MATLAB語言進(jìn)行了相關(guān)計(jì)算程序的編寫。最終通過實(shí)驗(yàn)研究，用

3、采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)了盒維數(shù)與錨桿工作荷載之間的關(guān)系，得出了相應(yīng)的相應(yīng)曲線，并且分析論證了該方法的可行性。通過本文的研究，在錨桿無損檢測領(lǐng)域取得了如下的一些成果與進(jìn)步：⑴建立了較為完整的錨桿錨固質(zhì)量評價(jià)體系，提出了全面結(jié)合七個不同參數(shù)（衰減系數(shù)、幅值比、有效錨固長度、固結(jié)波速、頻率比、基頻及基頻點(diǎn)的動剛度）合力判斷錨桿錨固質(zhì)量的方法；⑵研究了分形理論以及具體的盒維數(shù)理論，結(jié)合數(shù)學(xué)和實(shí)際應(yīng)用兩方面建立了詳盡的數(shù)學(xué)計(jì)算模型，并且從理論上

4、和適用范圍兩方面論證了錨桿無損檢測與分形盒維數(shù)結(jié)合的合理性與可行性；⑶建立了分形盒維數(shù)的錨桿無損檢測數(shù)學(xué)模型，利用MATLAB語言進(jìn)行了程序編寫，利用二者可以準(zhǔn)確的計(jì)算出加速度響應(yīng)曲線的盒維數(shù)數(shù)值大小，導(dǎo)入origin軟件進(jìn)行擬合，得出錨桿在荷載作用下激發(fā)收集到的響應(yīng)曲線的盒維數(shù)與錨桿工作荷載之間的曲線關(guān)系；⑷不同的試件，擬合出的荷載----盒維數(shù)曲線趨勢基本一致，都是先增大，到達(dá)峰值后減小。相同錨固參數(shù)的試件盒維數(shù)數(shù)值有差異，但是達(dá)到