基于AR模型和自助检验的钢管混凝土脱空缺陷检测方法技术

本发明专利技术涉及一种基于AR模型和自助检验的钢管混凝土脱空缺陷检测方法，包括以下步骤：步骤S1:获取钢管混凝土结构的加速度响应信号，并进行预处理；步骤S2:分别采用AR模型对无损状态和带脱空状态下钢管混凝土构件的加速度响应信号进行拟合，采用马氏距离构造脱空缺陷指标，初步判断脱空缺陷情况；步骤S3:根据得到的脱空缺陷指标，采用非参数Bootstrap检验法进行假设检验分析，消除环境噪声和测试误差的影响，实现脱空缺陷的最终判断。本发明专利技术仅需要极少测试数据即可准确地识别钢管混凝土脱空缺陷位置，具有较高的抗噪性能，可用于钢管混凝土组合结构脱空缺陷检测、结构健康监测。

【技术实现步骤摘要】
基于AR模型和自助检验的钢管混凝土脱空缺陷检测方法
本专利技术涉及工程结构检测与分析
，具体涉及一种基于AR模型和自助检验的钢管混凝土脱空缺陷检测方法。
技术介绍
钢管混凝土结构不仅充分发挥了钢和混凝土的优点，而且互相补齐短板，其组合作用的关键在于钢管与混凝土之间的界面粘结质量。由施工原因(未充分振捣、气洞及不均匀沉缩等)或者在使用过程中(轴力、徐变及温度变化等)造成的脱粘会引起钢管混凝土出现脱空，脱空的存在削弱了二者组合作用。因此需要借助相关的科学仪器和严谨的分析方法来辨别钢管混凝土的健康状况。近年来也有学者研究基于振动测试的钢管混凝土脱空缺陷的检测方法。基于振动测试的钢管混凝土脱空缺陷检测通常需要布置密集的加速度传感器阵列来采集加速度信号，检测的经济性降低；其次，将钢管混凝土脱空缺陷等效为带脱空的钢板-混凝土结构并不能够真实反应实际结构中的脱空状态。同时，环境噪声、建模误差等不确定性因素对混凝土脱空缺陷检测的影响较大，而现有基于振动测试的托空缺陷检测方法还较少考虑此方面的影响。
技术实现思路
<br>有鉴于此，本专本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于AR模型和自助检验的钢管混凝土脱空缺陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S1:对结构进行若干次重复动力测试，获取钢管混凝土结构的不同时间段的加速度响应信号，并进行预处理；/n步骤S2:基于采集的加速度响应信号，分别建立不同时间段无损状态和带脱空状态下钢管混凝土构件AR模型，采用马氏距离构造脱空缺陷指标，获得若干组钢管混凝土结构脱空缺陷判断结果；/n步骤S3:采用非参数Bootstrap检验法进行假设检验分析，消除环境噪声、测试误差的影响，实现脱空缺陷的最终判断。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于AR模型和自助检验的钢管混凝土脱空缺陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1:对结构进行若干次重复动力测试，获取钢管混凝土结构的不同时间段的加速度响应信号，并进行预处理；
步骤S2:基于采集的加速度响应信号，分别建立不同时间段无损状态和带脱空状态下钢管混凝土构件AR模型，采用马氏距离构造脱空缺陷指标，获得若干组钢管混凝土结构脱空缺陷判断结果；
步骤S3:采用非参数Bootstrap检验法进行假设检验分析，消除环境噪声、测试误差的影响，实现脱空缺陷的最终判断。


2.根据权利要求1所述的基于AR模型和自助检验的钢管混凝土脱空缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：
步骤S11:设定信号采集系统，对钢管混凝土结构进行多次振动测试，获得钢管混凝土在瞬态激励下的多组加速度响应信号；
步骤S12:分别将所采集到的加速度信号区分为基准状态和待测状态，分别进行标准化和消除趋势项处理。


3.根据权利要求2所述的基于AR模型和自助检验的钢管混凝土脱空缺陷检测方法，其特征在于，所述标准化处理具体为：



其中，E为平均值，σ为标准差。


4.根据权利要求1所述的基于AR模型和自助检验的钢管混凝土脱空缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：
步骤S21:对预处理后的加速度信号分别用解Yule-Walker方程法进行参数估计及FPE法、AIC法、BIC法进行模型定阶，建立AR模型；
步骤S22：引入衡量模型与时间序列匹配程度的匹配率进行定阶
步骤S23：利用变异系数对所建的AR模型进行检验；
步骤S24：通过建立的AR(...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆勇鹏，廖飞宇，刘景良，
申请(专利权)人：福建农林大学，
类型：发明
国别省市：福建;35