基于小波和支持向量機(jī)的樁基缺陷檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、灌注樁基礎(chǔ)(簡(jiǎn)稱樁基)是建于地下的鋼筋水泥混凝土構(gòu)件，用于承載橋梁或樓房等土木建筑。由于主觀或客觀的因素，樁基建造完成之后會(huì)存在一定缺陷，樁基缺陷直接影響其承載性能，樁基的承載性能關(guān)系到建筑工程的質(zhì)量、安全和使用壽命。缺陷嚴(yán)重的樁基難以承載額定的建筑負(fù)荷，很容易導(dǎo)致重大工程事故的發(fā)生，甚至造成人身和國(guó)家財(cái)產(chǎn)的重大損失。因此，樁基建成后必須對(duì)其是否存在缺陷和缺陷程度進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)，鑒定樁基的質(zhì)量類別，對(duì)缺陷嚴(yán)重的樁基還須進(jìn)行相應(yīng)的處理。<

2、br>　　我國(guó)樁基缺陷檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定四種方法，分別是低應(yīng)變應(yīng)力波反射法(簡(jiǎn)稱應(yīng)力波反射法)、超聲透射法、高應(yīng)變檢測(cè)法和鉆芯法。其中，應(yīng)力波反射法是最主要檢測(cè)方法。雖然應(yīng)力波反射法存在對(duì)樁基缺陷類型、缺陷程度和缺陷位置檢測(cè)的準(zhǔn)確性差的缺點(diǎn)，但是，應(yīng)力波反射法檢測(cè)成本低、檢測(cè)快捷，因此成為目前我國(guó)使用最普遍的方法。
　　本文應(yīng)用小波分析、支持向量機(jī)、特征向量的視窗提取以及一維桿件波動(dòng)等數(shù)學(xué)理論改進(jìn)現(xiàn)有的應(yīng)力波信號(hào)的分析方法，以提高樁基

3、缺陷檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
　　依據(jù)小波理論和關(guān)聯(lián)度理論，從典型的樁基缺陷波形中提取缺陷子波，構(gòu)建了專用小波基函數(shù)；應(yīng)用關(guān)聯(lián)度理論和方法確保了專用小波基函數(shù)與缺陷子波具有較好的相似性；從而提高專用小波基函數(shù)對(duì)樁基缺陷分析的準(zhǔn)確性和對(duì)不同地質(zhì)環(huán)境的適應(yīng)性。
　　針對(duì)現(xiàn)有特征向量的提取方法存在對(duì)信號(hào)時(shí)間信息缺失和不能識(shí)別樁基多處缺陷的不足，本文提出了特征向量的視窗提取方法，闡述了視窗寬度及其平移步長(zhǎng)參數(shù)的選擇原則；針對(duì)特征向量的視窗提取

4、方法，構(gòu)建了特征向量矩陣模型；進(jìn)行了基于視窗提取的樁基多缺陷檢測(cè)實(shí)驗(yàn)和準(zhǔn)確性分析。
　　依據(jù)模式識(shí)別理論，利用支持向量機(jī)分類性能的優(yōu)勢(shì)和樁基缺陷的特點(diǎn)，改進(jìn)了支持向量機(jī)多分類器結(jié)構(gòu)，提出了多層一對(duì)一型支持向量機(jī)分類器及其模型；對(duì)多層支持向量機(jī)分類器和PB分類器進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)和性能分析。
　　分析了現(xiàn)有樁基缺陷程度測(cè)量結(jié)果的不確定度因素，利用缺陷分類的功率譜等中間結(jié)果，提出了基于功率譜的樁基缺陷位置和缺陷程度的測(cè)量方法，為樁基