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申请/专利权人：湖南科技大学

摘要：本发明涉及一种基于连续梁振动的锚杆锚固参数无损检测装置及方法，基于连续梁理论，在待测锚杆的外露段增加安装了端面平整、直径大的检测辅助杆，增加了锚杆外露段的长度和截面积；采用激振锤沿检测辅助杆轴向作用于检测辅助杆时，检测辅助杆过滤结构产生的非纵向杂波，而且由于检测辅助杆截面积更大且更加平整，可以同加速度传感器高度耦合，使检测更方便，结果更精准；采用激振锤沿检测辅助杆径向作用于检测辅助杆时，检测辅助杆增加锚杆外露端结构横向挠曲程度和托板盘处弯矩，从而使图像识别度更高，检测结果更精准，同时可以省去以往的滤波手段以及降噪手段。

主权项：1.一种基于连续梁振动的锚杆锚固参数无损检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：在围岩（3）上开设锚杆孔（11），将待测锚杆（2）伸入锚杆孔（11）中，其一端采用锚固剂（1）固定，另一端伸出锚杆孔（11）由托盘（4）固定，并通过锁紧螺母（5）锁紧；步骤S2：选取检测辅助杆（7）并安装在锚杆（2）外露端上；步骤S3：将加速度传感器（8）安装在检测辅助杆（7）上并与采集分析仪（10）连接，同时保证加速度传感器（8）轴线与检测辅助杆（7）轴线平行，使用激振锤（9）沿检测辅助杆（7）轴向激振检测辅助杆（7），采集纵向振动信号；步骤S4：通过采集分析仪（10）分析步骤S3中采集到的纵向振动信号，检测锚杆（2）的锚固长度和锚杆长度；所述步骤S4所述检测锚杆（2）的锚固长度还包括：步骤S401：在波形图上识别出锚固起始端与锚固结束端信号位置，读出锚固起始端反射时间t1与锚固结束端反射时间t2；步骤S402：实验测量锚杆截面积A1、锚杆弹性模量E1、锚杆密度1、锚杆波速v1，锚固剂截面积A2、锚固剂弹性模量E2、锚固剂密度2；步骤S403：计算锚固段波速c为 步骤S404：计算锚固段长度l2为 所述步骤S4所述检测锚杆（2）的锚杆长度，还包括：步骤S405：计算自由端长度l1为 其中，所述B为与检测辅助杆（7）相关的常数；步骤S406：计算锚杆长度l为 所述方法还包括：步骤S5：将加速度传感器（8）安装在检测辅助杆（7）上并与采集分析仪（10）连接，同时保证加速度传感器（8）轴线与检测辅助杆（7）轴线垂直，使用激振锤（9）沿检测辅助杆（7）径向激振检测辅助杆（7），采集横向振动信号；步骤S6：通过采集分析仪（10）分析步骤S5中采集到的横向振动信号，检测锚杆（2）的轴向力和锚固力；所述步骤S6所述检测锚杆（2）的轴向力，还包括：步骤S601：对加速度信号求一阶导数，读取速度极值v2；步骤S602：利用采集分析仪（10）进行时频分析，获取结构一阶振动圆频率;步骤S603：计算激振力FP为 Fp=zv2，其中，z为检测辅助杆（7）波阻抗；步骤S604：计算轴向力F为 其中，l3为托盘（4）至检测辅助杆（7）远离锚杆（2）一端的长度、S为托盘（4）的面积；C1~C4为实验测得参数。

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