基于振动感知的混凝土铺面板底脱空识别方法

来源：中国血液净化杂志2020年第3期北京时间：

作者：曾孟源, 赵鸿铎, 吴荻非, 陈卉, 凌建明

单位：1. 同济大学 道路与交通工程教育部重点实验室, 上海 201804;2. 同济大学 民航飞行区设施耐久与运行安全重点实验室, 上海 201804"],"fundList_en":["National Natural Science Foundation of China (51778480, 51978520)

摘要：水泥混凝土铺面在使用过程中常由于冲刷和沉降产生脱空，进而诱发断板、错台等病害，严重影响铺面使用性能。为此，提出一种基于振动感知的混凝土铺面板底脱空识别方法，以有效控制混凝土铺面的结构性损坏。通过有限元数值模拟与室内试验，发现板底脱空会影响铺面板局部振动的频谱分布，且影响程度与脱空面积、位置等因素相关。在此基础上，采用分布式光纤传感技术搭建铺面板振动感知系统，分布式地采集铺面板振动特性；利用时频分析技术解析铺面板振动特性，捕获振动频谱特征；研究不同脱空状况下铺面板局部的振动频谱特征。分析结果表明：脱空状况对20~150 Hz频段上频谱特征的影响显著；以该频段为敏感频段，计算加权频率的变化量，并以此为脱空监测指标，提出基于振动感知的混凝土铺面板底脱空识别方法。于上海龙华机场开展现场试验，在3块铺面板内搭建了分布式振动感知系统；采集了12个测点不同日期的动态弯沉与振动特性数据，比较了振动感知法和传统弯沉法的脱空识别结果。试验结果表明：2种方法的识别结果趋于一致且具有较好的相关性，验证了振动感知法用于脱空识别的可行性。

关键词：道路工程,混凝土铺面板,振动感知,脱空识别,分布式光纤,频谱

基金资助：国家自然科学基金项目（51778480，51978520）