建筑桩基抗震工程检测系统及其检测方法技术方案

本发明专利技术公开了建筑桩基抗震工程检测系统及其检测方法，包括以下步骤：所述地震模拟平台用于模拟地震参数信息，通过第一传感器检测地震信号，并获取地震参数信息；通过第二传感器检测桩基信号，并获取桩基参数信息；根据地震参数信息及桩基参数信息，获取桩基弯折信号，得到桩基弯折信息及弯折度；通过第三传感器检测液化土状态信号，并获取液化土状态参数信息；根据液化土状态参数信息，获取液化土压实度信息，并获取液化土与桩基压力信号，得到挤压信息；通过挤压信息及桩基弯折信息，获取桩基抗震信号，得到桩基抗震信息；根据桩基抗震信息实时分析桩基内部参数信息，并将桩基内部参数信息按照预设显示方式实时显示。

Detection system and detection method for seismic engineering of building pile foundation

【技术实现步骤摘要】
建筑桩基抗震工程检测系统及其检测方法
本专利技术涉及工程检测领域，特别是涉及建筑桩基抗震工程检测系统及其检测方法。
技术介绍
地震又称地动、地震动，是地壳快速释放能量过程中造成震动，期间会产生地震波的一种自然现象，且不同等级的地震会产生不同程度的影响，地震开始发生的地点称为震源，震源正上方的地面称为震中；破坏性地震的地面振动最烈处称为极震区，极震区往往也就是震中所在的地区；严重的地震会造成人员伤亡，能引起火灾、水灾、有毒气体泄漏、细菌及放射性物质扩散，还可能造成海啸、滑坡、崩塌、地裂缝等次生灾害，地震时，建筑桩基的安全性决定了人们的安全，建筑桩基在地震中的抗震能力越强，表示该建筑桩基越好，通过地震模拟平台对建筑桩基进行模拟检测，从而对建筑桩基的质量进行检测。为了能够通过地震模拟平台模拟地震参数，并通过传感器检测建筑桩基的抗震能力，需要开发一款与其相匹配的系统进行控制，通过该系统建筑桩基的抗震能力进行检测，获取建筑桩基在地震作用下的受力情况，然后进行分析，得到建筑桩基的参数信息，但是在进行控制过程中，如何如何实现精准控制的同时，实现对粉尘分布信息的精准检测及修正都是亟不可待要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足，提供了建筑桩基抗震工程检测系统及其检测方法。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种建筑桩基抗震工程检测系统，包括：地震模拟平台，设置在地震模拟平台顶部的筒体，以及设置在筒体内部的若干个桩基；包括如下步骤：所述地震模拟平台用于模拟地震参数信息，通过第一传感器检测地震信号，并获取地震参数信息；通过第二传感器检测桩基信号，并获取桩基参数信息；根据地震参数信息及桩基参数信息，获取桩基弯折信号，得到桩基弯折信息及弯折度；通过第三传感器检测液化土状态信号，并获取液化土状态参数信息；根据液化土状态参数信息，获取液化土压实度信息，并获取液化土与桩基压力信号，得到挤压信息；通过挤压信息及桩基弯折信息，获取桩基抗震信号，得到桩基抗震信息；根据桩基抗震信息实时分析桩基内部参数信息，并将桩基内部参数信息按照预设显示方式实时显示；所述地震模拟平台顶部设置有若干个第一传感器；所述筒体内部设置有液化土，若干个所述桩基阵列排布并竖直插入液化土内，所述桩基外侧沿桩基长度方向间隔设置有若干个第二传感器，；所述筒体内壁间隔设置有若干个第三传感器。本专利技术一个较佳实施例中，通过第一传感器检测地震信号，并获取地震参数信息；具体包括：通过地震模拟平台模拟地震发生的横波、纵波与面波；若干个第一传感器分别检测地震发生的横波信号、纵波信号与面波信号，并分别获取横波信息、纵波信息与面波信息；通过采集的若干个横波信息，生成横波信息波形图，并分析单一横波影响下的桩基参数信息；通过采集的若干个纵波信息，生成纵波信息波形图，并分析单一纵波影响下的桩基参数信息，记为第一参数信息；通过采集的若干个面波信息，生成面波信息波形图，并分析单一面波影响下的桩基参数信息，第二参数信息；分析横波与纵波相互作用下的桩基参数信息，记为第三参数信息；分析横波与面波相互作用下的桩基参数信息，记为第四参数信息；分析纵波与面波相互作用下的桩基参数信息，记为第五参数信息；分析第一参数信息、第二参数信息、第三参数信息、第四参数信息、第五参数信息，得到不同地震源下的桩基抗震信息，进而分析桩基抗震能力。本专利技术一个较佳实施例中，地震参数信息获取，还包括：设置在地震模拟平台上的天线装置，天线装置上设置有选频式辐射测量仪，通过选频式辐射测量仪进行地震参数的监测；工作原理：E＝F+Vr+L式中：E表示待测场的场强值，单位：dB/V/m；F表示天线系数，单位：dB；Vr表示场强仪读数，单位：dBuV；L表示电缆损耗，单位：dB；选频即只选择预定频率进行测量，让预定频率范围的信号进入，滤除其余频率的信号，电磁波为横波，电磁波的磁场、电场及其行进方向三者相互垂直，振幅沿传播方向的垂直方向作周期性交变，其强度与距离的平方成反比。本专利技术一个较佳实施例中，当被测场是脉冲信号时，不同带宽值Vr不同，此时需要归一化于1MHz带宽的场强值，即：式中：E表示待测场的场强值，单位：dB/V/m；F表示天线系数，单位：dB；Vr表示场强仪读数，单位：dBuV；L表示电缆损耗，单位：dB；BW表示选用带宽，单位：MHz。本专利技术一个较佳实施例中，根据液化土状态参数信息，获取液化土压实度信息，并获取液化土与桩基压力信号，得到挤压信息；具体包括：获取液化土状态参数信息，分析砂土与粉土颗粒在震动下的变密趋势，并检测颗粒之间的相对位移；液化土变密时，液化土压实度信息发生变化，同时，液化土与桩基之间受到挤压，得到挤压信息；通过挤压信息，分析地震参数信息。本专利技术一个较佳实施例中，根据地震参数信息及桩基参数信息，获取桩基弯折信号，得到桩基弯折信息及弯折度；还包括：将预设区域划分为N个不同的子区域；计算每个子区域的桩基弯折信息及弯折度分布特征，得到特征值；比较每个不同的子区域的特征值差别率；将小于特征值差别率阈值的子区域归于同类别区域；获取同类别区域的桩基弯折信息；根据所述桩基弯折信息，得到桩基抗震能力信息，并存储至数据库。本专利技术第二方面提供了一种建筑桩基抗震工程检测方法，包括如下步骤：通过第一传感器检测地震信号，并获取地震参数信息；通过第二传感器检测桩基信号，并获取桩基参数信息；根据地震参数信息及桩基参数信息，获取桩基弯折信号，得到桩基弯折信息及弯折度；通过第三传感器检测液化土状态信号，并获取液化土状态参数信息；根据液化土状态参数信息，获取液化土压实度信息，并获取液化土与桩基压力信号，得到挤压信息；通过挤压信息及桩基弯折信息，获取桩基抗震信号，得到桩基抗震信息；根据桩基抗震信息实时分析桩基内部参数信息，并将桩基内部参数信息按照预设显示方式实时显示。本专利技术一个较佳实施例中，获取地震参数信息后进行二维时频域滤波处理，具体为：原始地震监测数据表示为：u(t)＝u1(t)+u2(t)其中：u(t)为原始地震监测数据，u1(t)为地震监测数据中的有效信号分量，u2(t)为地震监测数据中的噪声分量；进行逆变换处理，得到：u(τ,f)＝u1(τ,f)+u2(τ,f)其中，u(τ,f)为u(t)的二维时频谱，u1(τ,f)为u1(t)的二维时频谱，u2(τ,f)为u2(t)的二维时频谱；在二维时频域中对原始地震监测数据进行时变滤波处理，得到：式中：u1′(t)是经过二维时变滤波处理后的地震有效信号分量，F(τ,f)是二维时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种建筑桩基抗震工程检测系统，包括：地震模拟平台，设置在地震模拟平台顶部的筒体，以及设置在筒体内部的若干个桩基；其特征在于，包括如下步骤：/n所述地震模拟平台用于模拟地震参数信息，通过第一传感器检测地震信号，并获取地震参数信息；/n通过第二传感器检测桩基信号，并获取桩基参数信息；/n根据地震参数信息及桩基参数信息，获取桩基弯折信号，得到桩基弯折信息及弯折度；/n通过第三传感器检测液化土状态信号，并获取液化土状态参数信息；/n根据液化土状态参数信息，获取液化土压实度信息，并获取液化土与桩基压力信号，得到挤压信息；/n通过挤压信息及桩基弯折信息，获取桩基抗震信号，得到桩基抗震信息；/n根据桩基抗震信息实时分析桩基内部参数信息，并将桩基内部参数信息按照预设显示方式实时显示；/n所述地震模拟平台顶部设置有若干个第一传感器；/n所述筒体内部设置有液化土，若干个所述桩基阵列排布并竖直插入液化土内，所述桩基外侧沿桩基长度方向间隔设置有若干个第二传感器，；/n所述筒体内壁间隔设置有若干个第三传感器。/n

【技术特征摘要】
1.一种建筑桩基抗震工程检测系统，包括：地震模拟平台，设置在地震模拟平台顶部的筒体，以及设置在筒体内部的若干个桩基；其特征在于，包括如下步骤：
所述地震模拟平台用于模拟地震参数信息，通过第一传感器检测地震信号，并获取地震参数信息；
通过第二传感器检测桩基信号，并获取桩基参数信息；
根据地震参数信息及桩基参数信息，获取桩基弯折信号，得到桩基弯折信息及弯折度；
通过第三传感器检测液化土状态信号，并获取液化土状态参数信息；
根据液化土状态参数信息，获取液化土压实度信息，并获取液化土与桩基压力信号，得到挤压信息；
通过挤压信息及桩基弯折信息，获取桩基抗震信号，得到桩基抗震信息；
根据桩基抗震信息实时分析桩基内部参数信息，并将桩基内部参数信息按照预设显示方式实时显示；
所述地震模拟平台顶部设置有若干个第一传感器；
所述筒体内部设置有液化土，若干个所述桩基阵列排布并竖直插入液化土内，所述桩基外侧沿桩基长度方向间隔设置有若干个第二传感器，；
所述筒体内壁间隔设置有若干个第三传感器。


2.根据权利要求1所述的建筑桩基抗震工程检测系统，其特征在于，通过第一传感器检测地震信号，并获取地震参数信息；
具体包括：通过地震模拟平台模拟地震发生的横波、纵波与面波；
若干个第一传感器分别检测地震发生的横波信号、纵波信号与面波信号，并分别获取横波信息、纵波信息与面波信息；
通过采集的若干个横波信息，生成横波信息波形图，并分析单一横波影响下的桩基参数信息；
通过采集的若干个纵波信息，生成纵波信息波形图，并分析单一纵波影响下的桩基参数信息，记为第一参数信息；
通过采集的若干个面波信息，生成面波信息波形图，并分析单一面波影响下的桩基参数信息，第二参数信息；
分析横波与纵波相互作用下的桩基参数信息，记为第三参数信息；
分析横波与面波相互作用下的桩基参数信息，记为第四参数信息；
分析纵波与面波相互作用下的桩基参数信息，记为第五参数信息；
分析第一参数信息、第二参数信息、第三参数信息、第四参数信息、第五参数信息，得到不同地震源下的桩基抗震信息，进而分析桩基抗震能力。


3.根据权利要求1所述的建筑桩基抗震工程检测系统，其特征在于，地震参数信息获取，还包括：
设置在地震模拟平台上的天线装置，天线装置上设置有选频式辐射测量仪，通过选频式辐射测量仪进行地震参数的监测；
工作原理：
E＝F+Vr+L
式中：E表示待测场的场强值，单位：dB/V/m；
F表示天线系数，单位：dB；
Vr表示场强仪读数，单位：dBuV；
L表示电缆损耗，单位：dB；
选频即只选择预定频率进行测量，让预定频率范围的信号进入，滤除其余频率的信号，电磁波为横波，电磁波的磁场、电场及其行进方向三者相互垂直，振幅沿传播方向的垂直方向作周期性交变，其强度与距离的平方成反比。


4.根据权利要求3所述的建筑桩基抗震工程检测系统，其特征在于，当被测场是脉冲信号时，不同带宽值Vr不同，此时需要归一化于1MHz带宽的场强值，即：



式中：E表示待测场的场强值，单位：dB/V/m；
F表示天线系数，单位：dB；
Vr表示场强仪读数，单位：dBuV；
L表示电缆损耗，单位：dB；
BW表示选用带宽，单位：MHz。


5.根据权利要求1所述的建筑桩基抗震工程检测系统，其特征在于，根据液化土状态参数信息，获取液化土压实度信息，并获...

【专利技术属性】
技术研发人员：项兴尧，李华，
申请(专利权)人：盐城摩因宝新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32