[发明专利]基于冲激响应的公路隧道悬挂风机基础稳定性检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于冲激响应的公路隧道悬挂风机基础稳定性检测方法及系统，涉及悬挂设备稳定性检测技术领域，通过对悬挂风机预埋钢板施加脉冲激励，分别对激励和响应的时域信号进行处理，根据单自由度结构幅频特性和相频特性计算出特征频率，建立基于多阶特征频率的稳定性识别模型，采用该检测方法在检测公路隧道悬挂风机基础稳定性时，根据m次试验的前n阶特征频率对应的传递函数幅值加权融合计算结果判断基础稳定性。该检测方法在检测过程完全不影响设备的运行，无需卸下庞大的风机，操作简单，准确检测出预埋基础的稳定性状况，原理简单，试验结果直观可靠，符合保障公路隧道安全运行的需要。

技术领域

本发明涉及悬挂设备稳定性检测技术领域，特别涉及一种基于冲激响应的公路隧道悬挂风机基础稳定性检测方法和系统。

背景技术

随着我国公路交通的迅速发展，公路隧道大量修建。到2013年底，我国公路隧道已突破万座大关。公路隧道普遍设置有机械通风装置，而其中95％以上采用了悬挂式射流通风，所以悬挂的射流风机预埋基础的稳定性得到了人们的高度重视。

如图1所示，射流风机的安装方式一般是先在隧道拱顶预埋钢板，钢板与预埋钢筋焊接连接，然后将风机安装支架焊接在钢板上。由于风机较重，且在运行中会产生一定的震动，对基础稳定性难免产生不良影响，所以有必要定期对预埋件基础的稳定性进行检测。

现有的风机预埋基础健康性检测方法，一般有以下2种方法：(1)作抗拉拔试验；(2)采用无损探伤(超声波或磁粉探伤)。

而现有的检测方法均存在缺陷：(1)作抗拉拔试验，由于风机体型较大，一般直径均在一米多，在风机已安装的条件下抗拔试验操作非常困难，且观测也非常困难。如果将风机卸下再作抗拔试验，工作量较大，试验周期也过长。(2)采用无损探伤，主要检测预埋钢板与安装支架之间连接的可靠性，实际上对预埋钢板与预埋钢筋之间连接的可靠性检测较为困难，且不能检测预埋钢筋和混凝土之间结合的松动情况。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题之一在于提供一种基于冲激响应的公路隧道悬挂风机基础稳定性检测方法，该方法在检测过程中完全不影响设备的运行，操作简单，能准确检测出悬挂风机基础的稳定性，试验结果直观可靠，符合保障公路隧道安全运行的需要。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：本发明提供了一种基于冲激响应的公路隧道悬挂风机基础稳定性检测方法，具体包括以下步骤：

S1：利用激励装置对悬挂风机预埋钢板施加脉冲激励，分别采集激励和响应时域信号，同一预埋钢板进行m次试验，m为整数；

S2：对所述m次试验激励和响应的时域信号进行信号处理得到处理结果；

S3：根据所述处理结果判断出基础的稳定性状态。

进一步，所述S2中信号处理具体步骤包括：

S201：对激励和响应时域信号进行加窗处理，然后分别计算出m次试验的传递函数和相干函数；

S202：根据单自由度结构幅频特性和相频特性曲线求解第j次试验预埋板的前n阶特征频率集W_j＝(w_1j,w_2j,…,w_nj)，j＝1,2,…,m，n为整数。

进一步，所述S2中信号处理具体步骤还包括：S203：建立基于多阶特征频率的基础稳定性识别模型；

S204：根据所述基础稳定性识别模型求解预埋基础健康性检测结果。