桩基声波透射法检测信号处理的研究

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1、学校代码10406分类号TU473.1+6密级论文编号309学号090080401002题目桩基声波透射法检测信号处理研究作者殷金泉学科、专业精密仪器及机械指导教师谢洪阳副教授申请学位日期2012年6月学校代码：10406分类号：TU473.1+6学号：090080401002南昌航空大学硕士学位论文（学位研究生）桩基声波透射法检测信号处理研究硕士研究生：殷金泉导师：谢洪阳申请学位级别：硕士学科、专业：精密仪器及机械所在单位：测试与光电工程学院答辩日期：2012年6月授予学位单位：南昌航空大学Acou

2、sticTransmissionMethodSignalProcessingResearchofPileInspectionADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterOnPrecisionInstrumentandMechanismbyYinJinquanUndertheSupervisionofProf.XieHongyangSchoolofMeasuringandOpticalEngineeringNanchangHangkongUniversity,Na

3、nchang,ChinaJune.2012摘要随着我国工程建设的迅猛发展，桩基础正越来越广泛地被各种基础工程大量采用，其质量状况对整个建筑物有至关重要的作用。如何提高桩基检测的可靠性已成为当今建筑工程测试的重要课题。声波透射法是桩基完整性检测中的一种重要方法，作为一种先进的检测方法，其检测数据处理方法大多为传统的时频分析。通过大量的桥梁桩基检测实践，发现现有这些桩基质量评估方法存在不足易造成缺陷的误判或漏判，因此本文提出小波分析与近似熵相结合的信号处理的方法对桩基质量进行评估。本文从声波透射法桩基检测

4、原理和方法出发，论述了声波透射信号的特点、声学参数与桩基混凝土质量的关系、《超声波检测混凝土缺陷技术规程》规定的桩基质量评估方法，发现现有评估方法的不足。根据声波透射信号的复频性特点，利用小波分析对桩基检测信号进行处理，对比有缺陷处与无缺陷处信号分解信号的特点可以得出有缺陷处分解信号较无缺陷处在高频段上信号幅值衰减更为严重且波形杂乱。小波分析能够从微观的角度很快捕捉到桩基检测信号中存在奇异扰动的位置，同时为了定量评估缺陷的严重程度，引入了近似熵的方法。从熵谱图中可以看出，桩基匀质性好时，其熵值平稳；当

5、桩基内部存在缺陷时，与无缺陷处的熵谱相比其熵值起伏较大，呈现很明显的“锯齿”状。通过工程实例分析证明了本文方法在实践中的有效性。桩基质量评估中声时-PSD法是宏观法，而小波分析与近似熵相结合的方法是微观法，实际运用中可以将二者相结合，将声时-PSD中无法判断的地方用本文方法分析，可以提高检测的可靠性。关键词：桩基检测,声波透射法,小波分析,近似熵,质量评估IAbstractWiththerapiddevelopmentofengineeringconstructioninourcountry,thep

6、ilefoundationismoreandmorewidelyusedinavarietyofbasicengineering.Thequalityofthepileisimportanttothebuilding,andhowtoimprovethereliabilityofpiletestinghasbecomeanimportantissuesoftoday'sconstructionengineeringtest.TheAcousticTransmissionMethodisanimport

7、antmethodofpileintegritytesting,butasakindofadvanceddetectionmethodsitsdataprocessingmethodsaremostlytraditionaltime-frequencyanalysis.Byalargenumberofbridgepilefoundationtesting,theauthorfoundthatthereexistsomeinadequaciesinpilequalityassessmentmethodc

8、ouldeasilyleadmiscarriageofjusticeormissingofdefects.Inthispapertheauthorproposedwaveletanalysisandapproximateentropysignalprocessingmethodtoassessthequalityofpilefoundation.Thisarticlefirstlydescribestheprinciplesandmethodsofpil