(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221071816 6.1 (22)申请日 2022.06.23 (71)申请人 安徽省高速公路试验检测科研中心 有限公司 地址 230000 安徽省合肥市金寨南路18号 (72)发明人 李子兵　沈阳超　程华才　鲍传庆　 罗琦　程鹏　高辰　吕道双　 (74)专利代理 机构 杭州君度专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 33240 专利代理师 马娟 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种基于振动信号分析的伸缩缝锚固性能 检测方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于振动信号分析的伸 缩缝锚固性能检测方法， 利用位移传感器与振动 加速度传感器为信号数据采集前端， 根据采集的 位移与振动加速度信号数据对伸缩缝锚固区的 病害情况进行判断， 当位移 差均值大于伸缩 缝允 许位移应变最大值Dmax时， 判断当前伸缩缝处于 风险状态， 建立位移差均值与Dmax的风险系数关 系， 并根据风险系数范围对风险等级进行评定； 当位移差均值不大于Dmax时， 以行车激励下的动 态相对振幅F1与无激励下的静态相对振幅F0计 算振幅变化率ΔF， 根据振幅变化率ΔF对伸缩 缝 锚固区振动等级进行评估， 进行早期病害情况的 检测， 提高对伸缩缝锚固区的早期病害检测效 率， 检测精确度， 提高可靠性。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115046589 A 2022.09.13 CN 115046589 A 1.一种基于振动信号分析的伸缩缝锚固性能检测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤S1， 确定伸缩缝锚固区测点， 布置振动加速度传感器与位移传感器， 进行数据采 集， 并将振动、 位移信号数据实时无线传输至终端， 终端接收信号数据生成相应的加速度时 程曲线、 位移时程曲线； 步骤S2， 在无行车的环境激励状态下根据加速度时程曲线， 得到静态振动峰值X1， 并以 其作为静态相对 振幅F0； 步骤S3， 每隔一段时间实时获取行车激励状态下的加速度时程曲线、 位移时程曲线， 获 取一段时间内的振动峰值X2、 振幅均值 与位移差均值 步骤S4， 若位移差均值 不大于设定阈值Dmax， 则进入步骤S5； 若位移差均值 大于设定 阈值Dmax， 则直接判定伸缩缝锚固区处于风险状态； 步骤S5， 判断振动峰值X2与振幅均值 的差值， 若两者差值大于振幅均值 则剔除振动峰值X2， 获得纠正后的振幅均值 计算动态 相对振幅F1， 若两者差值 不大于振幅均值 则以振幅均值 计算动态相对 振幅F1， 步骤S6， 获取每隔一段时间内相应的动态相对振幅F1， 并计算振幅变化率， 如下式， 并根 据振幅变化 率ΔF对伸缩缝锚固区振动等级 进行评估， ΔF＝F1/F0。 2.根据权利要求1所述的一种基于振动信号分析的伸缩缝锚固性能检测方法， 其特征 在于， 步骤S2中， 还包括在无行车的环境激励状态下， 获取位移传感器的初始位移数据D0， 并进行归零设置， 以静态振动峰值X1与初始位移数据D0的和值作为静态相对 振幅F0。 3.根据权利要求1所述的一种基于振动信号分析的伸缩缝锚固性能检测方法， 其特征 在于， 所述伸缩缝锚固区振动等级分为四个评定等级， 分别为良好、 异常、 明显振动、 严重振 动； 当振幅变化 率取值ΔF＜20％， 判定伸缩缝锚固区异常等级为良好； 当振幅变化 率取值20％≤ ΔF＜50％， 判定伸缩缝锚固区异常等级为异常； 当振幅变化 率取值50％≤ΔF＜80％， 判定伸缩缝锚固区异常等级为明显振动； 当振幅变化 率取值ΔF≥80％， 判定伸缩缝锚固区异常等级为 严重振动。 4.根据权利要求1所述的一种基于振动信号分析的伸缩缝锚固性能检测方法， 其特征 在于， 当位移差均值 大于设定阈值Dmax时， 判定伸缩缝锚固区处于风险状态， 并根据风险 性指数d对风险等级 进行评估， 所述 风险性指数d为： 5.根据权利要求4所述的一种基于振动信号分析的伸缩缝锚固性能检测方法， 其特征权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115046589 A 2在于， 步骤S3中设定阈值Dmax为伸缩缝允许位移应 变最大值。 6.根据权利要求4所述的一种基于振动信号分析的伸缩缝锚固性能检测方法， 其特征 在于， 根据风险性指数d对风险等级 进行评估： 当风险性指数 取值d＜0.1， 处于低风险状态； 当风险性指数 取值0.1≤d＜0.2， 处于中风险状态； 当风险性指数 取值d≥0.2， 处于高风险状态。 7.根据权利要求1所述的一种基于振动信号分析的伸缩缝锚固性能检测方法， 其特征 在于， 所述 终端包括显示设备， 实时检测的加速度时程曲线、 位移时程曲线通过显示设备进 行可视化展示。 8.根据权利要求1所述的一种基于振动信号分析的伸缩缝锚固性能检测方法， 其特征 在于， 每个所述伸缩缝锚固区设置至少 两个测点， 对应布置至少 两组振动加速度传感器与 位移传感器。 9.根据权利要求8所述的一种基于振动信号分析的伸缩缝锚固性能检测方法， 其特征 在于， 所述测点至少包括 一个设置在伸缩缝锚固区的紧 固锚栓上。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115046589 A 3