[发明专利]用于落石冲击后柔性网系统维养决策的智能化评价方法

说明书

本发明涉及边坡防护技术领域，涉及一种用于落石冲击后柔性网系统维养决策的智能化评价方法，其包括以下步骤：（a）建立柔性网系统健康状态的综合判别方案；（b）通过无线传输获取冲击作用时所有传感器的瞬时响应数据；（c）筛选并按降序排列表中各拉锚绳拉力响应，据此确定拉锚绳对支撑钢柱的合力，基于柔性网力学行为特征，判别落石冲击区域；（d）确定各部件的极限承载能力；（e）判别系统部件是否失效；（f）推算支撑绳耗能器的耗能量以及拉锚绳耗能器的耗能量；（g）对系统健康状态建立优、良、中、差4级分级判断标准。本发明可实现对柔性网系统采集数据的智能化分析、评价与决策。

技术领域

本发明涉及边坡防护技术领域，具体地说，涉及一种用于落石冲击后柔性网系统维养决策的智能化评价方法。

背景技术

崩塌落石是一种常见的地质灾害，近10年来，中国发生的崩塌落石灾害有逾2万起。落石的发生常导致道路毁坏、交通阻断，甚至威胁人民生命安全。

柔性防护系统是最有效的落石防护措施之一，由于其施工便捷和防护能力强，常应用于艰险山区。落石灾害发生后，主要靠人工巡检勘察来确定灾害发生地点和评估系统剩余性能，缺乏实时性。结构健康监测系统是一种较为成熟的监测系统，可使用专门的仪器测试外力作用下构件的变形或损伤等参数从而确定结构的健康状况。近年来，健康监测系统已经进入边坡柔性防护领域，可实时采集系统部件响应，但由于柔性防护结构的复杂性，仅凭测试数据难以判断冲击作用后柔性防护系统的健康状况。

综上所述，目前亟需一种柔性防护系统的性能评估方法，判别落石冲击区域、评估柔性防护系统剩余工作性能，解决目前柔性防护网系统用于落石防护时的应急与维养决策智能化决策难题，为灾害救援提供位置信息，为系统维护人员提供检修信息。

发明内容

本发明的内容是提供一种用于落石冲击后柔性网系统维养决策的智能化评价方法，该评价与决策方法可实现对柔性网系统采集数据的智能化分析、评价与决策。

根据本发明的一种用于落石冲击后柔性网系统维养决策的智能化评价方法，其包括以下步骤：

(a)建立基于落石冲击后支撑钢柱的偏转量、支撑钢柱弯曲变形量、支撑绳拉力、支撑绳滑移量、拉锚绳拉力的柔性网系统健康状态的综合判别方案，据此在防护网系统的相应位置布置位移传感器、倾角仪、拉力传感器，通过无线传输进入数据处理终端，用于系统维养决策的智能化评价；

(b)通过无线传输获取冲击作用时所有传感器的瞬时响应数据，包括：支撑钢柱倾角θ_i、支撑钢柱弯曲变形量δ_s、支撑绳拉力F_j、支撑绳滑移量s_j和拉锚绳拉力F_k，采用冒泡法识别各类数据的响应峰值，并对响应数据进行列表分类；

(c)采用冒泡排序法筛选并按降序排列表中各拉锚绳拉力响应F_k，据此确定拉锚绳对支撑钢柱的合力F_s，基于柔性网力学行为特征，判别落石冲击区域；

(d)根据系统部件规格和系统安装方式，确定各部件的极限承载能力，包括支撑钢柱倾角极限偏转量θ_lim、支撑钢柱极限弯曲变形量δ_s,lim、支撑绳破断力F_j,lim、拉锚绳破断力F_k,lim和耗能器极限伸长量δ_lim；

(e)通过表格中系统各部件的响应数据，获取冲击作用下耗能器的伸长量δ_l、支撑钢柱倾角θ_i、支撑绳拉力F_j、拉锚绳拉力F_k、支撑钢柱弯曲变形量δ_s，对比响应数据是否超过步骤(d)中确定的各部件极限承载能力来判别系统部件是否失效；