[发明专利]大直径桩静载实验智能加载系统

说明书

本发明涉及智能控制技术领域，具体涉及大直径桩静载实验智能加载系统，该系统包括：数据获取模块、数据分类模块、数据处理模块、参数计算模块及初始载荷调节模块，通过数据获取模块获取每个桩静载实验时的载荷数据和沉降数据，利用数据分类模块将历史数据分为多个数据类别，并得到对应的曲线，利用数据处理模块得到数据类别对应的曲线上的转折点集合，根据参数计算模块得到数据类别的第一特征值序列和第一相似程度序列，根据初始载荷调节模块获取最终数据类别，并调节待试验的大直径桩进行静载实验时的初始载荷数据，本发明实现了对大直径桩进行静载测试的初始载荷数据进行调节，从而减少试验时间。

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，具体涉及大直径桩静载实验智能加载系统。

背景技术

在建筑工程的基桩施工过程中，确定桩位，然后浇筑基桩，对完成的基桩进行静载试验，由于基桩的直径不同，根据不同直径的桩所有承受的设计时的极限载荷是不同的，故需要对不同直径的桩的极限载荷进行静载试验，以判断其对应的极限载荷是否满足设计要求，以及满足国家的相关标准。

在大直径桩进行静载试验时，一般采用慢速维持荷载法进行加载，即逐级加载，每级荷载达到相对稳定后加下一级荷载，直到试验桩破坏，然后分级卸载到零。当考虑结合实际工程桩的荷载特征可采用多循环加、卸载法（每级荷载达到相对稳定后卸载到零）。

然而，不知道待试验的大直径桩的实际极限载荷，故在试验时以较小的初始载荷进行加载，然后逐级加载载荷，直至实验完成，在这个过程中，需要在每个载荷下静载的时间比较长，当初始载荷与该桩的最大载荷相差较大时，需要的时间会更长，往往需要1到3天才能完成，故需要花费大量的时间来对大直径桩进行静载测试，从而影响测试效率。

发明内容

本发明提供大直径桩静载实验智能加载系统，以解决现有的影响测试效率的问题。

本发明的大直径桩静载实验智能加载系统采用如下技术方案：

数据获取模块，用于获取历史数据中每个桩静载实验时的所有载荷数据和沉降数据；

数据分类模块，用于根据每两个桩的极限载荷数据之间的相似性将历史数据划分为多个不同的数据类别，获取每个数据类别中的数据对应的载荷－沉降数据曲线；

数据处理模块，用于获取数据类别中对应的曲线上的每个点与其前一个点的方向值的偏差值，根据偏差值从曲线上的点中获取转折点，并得到每条曲线上的转折点对应的数据序列，将每个数据类别的所有数据序列对应的转折点求并集得到转折点集合；

参数计算模块，用于获取每个转折点之前的每个载荷数据在每条曲线上的数据构成的沉降数据序列，利用因子分析的方法获取转折点集合中的每个转折点之前的所有沉降数据序列对应的公共因子向量，将公共因子向量转化为标量得到标量序列；用于根据每条曲线对应的数据序列与标量序列获取每条曲线对应的DTW距离，并将DTW距离作为每条曲线的特征值，获取每个数据类别的第一特征值序列，将第一特征值序列转化为图结构，获取图结构的每两个节点值的相似程度，并得到第一相似程度序列；

初始载荷调节模块，用于获取待试验的大直径桩部分试验数据对应的第二特征值序列及第二相似程度序列，计算第一特征值序列与第二特征值序列、第一相似程度序列与第二相似程度序列对应的相似度，并得到两个相似度和值，将每两个相似度和值中的最大值对应的数据类别作为最终数据类别，并获得最终数据类别中所有桩对应的最大载荷数据中的最小载荷数据；将待试验的大直径桩进行静载实验时的初始载荷数据调节为0.8倍的最小载荷数据。

优选的，沉降数据包括：桩顶沉降数据、桩底沉降数据和桩身压缩数据。

优选的，获取数据类别中对应的曲线上的每个点与其前一个点的方向值的偏差值，包括：

获取曲线中的相邻两个点中的第一个点与第二个点的第一连线；