本发明涉及到一种地铁工程抗震支吊架抗震性能异常定位方法，属于基础 设施结构安全健康监测领域。
背景技术：
随着我国城市化进程不断加快，城市人口越来越多，这给城市交通带来了 巨大的压力，地铁因其快速、便捷、载客量大的优势而应运得到推广应用。目 前各大城市都在大力建设地铁，根据轨道交通中长期发展规划，2011-2015年 期间，将建设2500公里的轨道交通线路，2016-2020年期间将建设3000公里， 到2020年末，全国轨道交通运营里程将达到7000公里。
然而目前国内地铁建设多呈现“重建不重养”的现状，尤其在我国地铁建 设尚属发展中阶段，这会给地铁的日后运营埋下安全隐患。随着地下空间开发 和地下结构建设规模的不断扩大，地下结构的抗震设计及其安全性评价的重要 性、迫切性越来越明显。
目前，国内针对地铁系统所设的抗震支吊架结构种类多样，而这些支吊架 在使用中或遇到碰撞或经历过强震后会出现变形、半挂等情形，存在安全隐患。 地铁工程抗震支架一旦遭受地震破坏，将会给地震应急和震后修复工作带来极 大困难。一方面，为避免安全事故发生，经常会选择全部更换或一个个检查支 吊架，操作繁琐，劳动强度大，增加了人工成本。另一方面，已通车地铁线路 环境封闭，支吊架的抗震性能难以实时量化。
因此，为适应轨道交通发展的需要，有必要提出一种地铁工程抗震支架的 地震监测方法，对实现地铁工程抗震支吊架的抗震性能异常定位具有重要的意 义。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种地铁工程抗震支吊架抗震性能 异常定位方法，能够实现大批量抗震支吊架的抗震性能异常定位。
本发明通过下述技术方案实现：
一种地铁工程抗震支吊架抗震性能异常定位方法，其特征在于，包括以下 步骤：
S1、设置传感器；
S2、计算地铁列车引起的抗震支吊架振动响应代表值；
S3、建立完好状态下抗震支吊架的均值控制图；
S4、定位抗震性能异常的抗震支吊架。
进一步的，所述S1具体为：
针对地铁工程内每一个抗震支吊架的斜撑，安装一个加速度传感器，用以 监测地铁列车、环境荷载等引起的加速度响应。
进一步的，所述S2具体为：
S21、以10分钟为计算区间，对每一个传感器的加速度响应进行小波包分 解；
S22、采用小波包分解后最末一层的小波包分解系数C0,N重构加速度响应， 用以消除高频噪声的干扰，得到地铁列车引起的加速度响应，其中N为小波包 分解尺度，N＝实际频率/小波中心频率[1]；
S23、进而计算加速度响应的均方根值，作为地铁列车引起的抗震支吊架振 动响应的代表值[1]。
进一步的，所述S3具体为：
S31、选取抗震支吊架安装完成后n天的监测数据，则监测样本总量 m＝144×n，n为自然数；
S32、选取任一抗震支吊架为基准支吊架，其余抗震支吊架为检验支吊架， 分别建立每个检验支吊架与该基准支吊架加速度响应均方根值的二次多项式回 归模型fi(x)，其中i＝1,2,…,X-1；X为抗震支吊架的总数[2][3]；
S33、针对每一个检验支吊架，计算加速度响应均方根值的实测值和多项式 模型计算值的残差，并输入均值控制图，调整均值控制图的显著性水平，使得 上述n天总计m个样本点全部落在控制图的上、下控制线之内，其中所述均值 控制图应在每个检验支吊架分别建立[1]。
进一步的，所述S4具体为：
S41、对未知状态的1天，计算基准支吊架的加速度响应均方根值，共计 144个样本；
S42、将监测数据代入每个检验支吊架的二次多项式回归模型，并针对每个 检验支吊架计算实测加速度响应的均方根和多项式模型计算值的残差，同时输 入均值控制图；
S43、若所有检验支吊架的所有样本仍全部位于上、下控制线之内，则说明 所有抗震支吊架的抗震性能正常；
S44、若某一个或者少数几个检验支吊架的均值控制图中，部分样本点落在 了控制线以外，则说明这些检验支吊架的抗震性能异常；
S45、若所有检验支吊架的均值控制图中，均有部分样本点落在了控制线以 外，则说明基准支吊架的抗震性能异常。
本发明能够为大批量抗震支吊架的抗震性能异常定位提供有效的决策依据， 提高抗震监测的精度，智能化程度高，安全可靠。测试场地不需要人员驻守， 为自动化监测。多点监测，可以比对分析确定整个地铁线路上抗震支吊架的抗 震性能有无异常。对地铁隧道进行多点位实时监测，可以全天候、长时间的监 测抗震支吊架的抗震性能。可解决地铁工程中光线微弱、扬尘厚重、通车危险、 人工作业时间有限等不适合人工监测地铁抗震支吊架的问题。
附图说明
图1是本发明的地铁工程抗震支吊架抗震性能异常定位方法的流程图。
图2是本发明实施例2提供的一种地铁工程抗震支吊架抗震性能异常定位 方法的装置结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本发明的实施例提供了一种地铁工程抗震支吊架抗震性能异 常定位方法，包括如下步骤。
S1、设置传感器：
针对地铁工程内每一个抗震支吊架的斜撑，每个斜撑上安装一个加速度传 感器，用以监测地铁列车、环境荷载等引起的加速度响应。
S2、计算地铁列车引起的抗震支吊架振动响应代表值：
以10分钟为计算区间，对每一个传感器的加速度响应进行小波包分解；采 用小波包分解后最末一层的小波包分解系数C0,N(N为小波包分解尺度，N＝实 际频率/小波中心频率)重构加速度响应，用以消除高频噪声的干扰，得到地铁 列车引起的加速度响应；进而计算加速度响应的均方根值，作为地铁列车引起 的抗震支吊架振动响应的代表值。
S3、建立完好状态下抗震支吊架的均值控制图：
选取抗震支吊架安装完成后n天的监测数据，则监测样本总量m＝144×n， n为自然数；选取某一抗震支吊架为基准支吊架，其余抗震支吊架为检验支吊 架，分别建立检验支吊架与该基准支吊架加速度响应均方根值的二次多项式回 归模型fi(x)(i＝1,2,…,X-1；X为抗震支吊架的总数)；针对每一个检验支吊 架，计算加速度响应均方根值的实测值和多项式模型计算值的残差，并输入均 值控制图，调整均值控制图的显著性水平，使得上述n天总计m个样本点全部 落在控制图的上、下控制线之内，其中每个检验支吊架分别建立均值控制图。
S4、定位抗震性能异常的抗震支吊架：
对未知状态的1天，计算基准支吊架的加速度响应均方根值，共计144个 样本；将监测数据代入每个检验支吊架的二次多项式回归模型，并针对每个检 验支吊架计算实测加速度响应的均方根和多项式模型计算值的残差，同时输入 均值控制图；
其判断依据为：
若所有检验支吊架的所有样本仍全部位于上、下控制线之内，则说明所有 抗震支吊架的抗震性能正常；若某一个或者少数几个检验支吊架的均值控制图 中，部分样本点落在了控制线以外，则说明这些检验支吊架的抗震性能异常； 若所有检验支吊架的均值控制图中，均有部分样本点落在了控制线以外，则说 明基准支吊架的抗震性能异常。
实施例2
如图2所示，本发明提供了可用于地铁工程抗震支吊架抗震性能异常定位 方法的装置，由以下部分组成：结构体1、C型槽钢21、抗震斜撑31、加速度 传感器4。
其中，C型槽钢21之间、结构体1与C型槽钢21之间用长螺杆22连接； 结构体1与抗震斜撑31之间用抗震连接构件32连接，C型槽钢21与抗震斜撑 31之间用抗震快速连接构件33连接，加速度传感器4安装在抗震斜撑31上。
本发明所监测的地铁工程抗震支吊架不限于图2所示结构，也可以为地铁 工程中其他各种需要进行抗震性能异常定位的支吊架结构。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述 实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然 可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进 行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各 实施例技术方案的精神和范围。
参考文献：
1、刘林艳.基干小波分析的高速列车安全性态评估数据特征分析[D].西南 交通大学硕士学位论文，2013.
2、魏守贝.基于支持向量回归机的颗粒阻尼减振结构阻尼特性研究[D].江 苏科技大学专业硕士学位论文，2016.
3、蒋崇文，易伟建，庞于涛.地震动强度指标与大跨度刚构桥梁损伤的相 关性[J].中国公路学报，2016，29(9)：97-102.