[發(fā)明專利]一種寒地裝配式現(xiàn)代木結構建筑的安全監(jiān)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910192164.1
• 申請日: 2019-03-14
• 公開（公告）號: CN109857988B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設計）人: 楊柯;張成龍;金浩;鄭秋玲;徐強;呂靜
• 申請（專利權）人: 吉林建筑大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/27;G06N3/04;G06N3/08;E04B1/00
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產(chǎn)權代理有限公司 11369
• 代理人: 姜美洋

1.一種寒地裝配式現(xiàn)代木結構建筑的安全監(jiān)測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、采集目標建筑的窗墻比、圍護結構傳熱系數(shù)、周邊全年負荷系數(shù)、體形系數(shù)S，并計算目標建筑的狀態(tài)評估系數(shù)τ，當τ≥τ_S時，對所述目標建筑進行狀態(tài)評估；其中，τ_S為臨界狀態(tài)評估系數(shù)；

所述狀態(tài)評估系數(shù)τ計算過程為：

其中，f為校正系數(shù)，κ為目標建筑的窗墻比、λ為圍護結構傳熱系數(shù)、q為周邊全年負荷系數(shù)、S為體形系數(shù)；

步驟二、采集目標建筑所處寒地的溫度、濕度、風力等級、土壤緊實度，根據(jù)所述寒地溫度、寒地濕度、風力等級和土壤緊實度得到環(huán)境狀態(tài)評估指數(shù)ξ，當ξ≥ξ_S時，對所述目標建筑進行風險狀態(tài)判斷；其中，ξ_S為臨界環(huán)境風險評估指數(shù)；

所述狀態(tài)評估指數(shù)ξ滿足：

式中，γ為目標建筑使用年數(shù)，T為寒地溫度、K為寒地濕度、F為寒地風力等級、δ土壤緊實度，h為目標建筑物高度；

步驟三、采集目標建筑物的承重墻的載荷、承重墻的裂縫個數(shù)、承重墻裂縫平均深度、承重墻裂縫平均寬度以及環(huán)境狀態(tài)評估指數(shù)ξ，進行所述建筑的安全狀態(tài)判斷，以此對所述建筑進行監(jiān)視；

通過建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型對所述建筑的安全狀態(tài)判斷，包括如下步驟：

步驟1、按照采樣周期，采集目標建筑的承重墻的載荷P、承重墻的裂縫個數(shù)N、承重墻裂縫平均深度h、承重墻裂縫平均寬度D以及環(huán)境狀態(tài)評估指數(shù)ξ；

步驟2、依次將上述參數(shù)進行規(guī)格化，確定三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入層神經(jīng)元向量x＝{x₁,x₂,x₃,x₄,x₅}，其中，x₁為承重墻的載荷系數(shù)，x₂為承重墻的裂縫個數(shù)系數(shù)，x₃為承重墻裂縫平均深度系數(shù)、x₄為承重墻裂縫平均寬度系數(shù)，x₅為環(huán)境狀態(tài)評估指數(shù)系數(shù)；

步驟3、所述輸入層神經(jīng)元向量映射到隱層，所述隱層向量y＝{y₁,y₂,…,y_m}，m為隱層節(jié)點個數(shù)；

步驟4、得到輸出層神經(jīng)元向量o＝{o₁,o₂,o₃,o₄}；其中，o₁為設定的第一安全等級，o₂為設定的第二安全等級，o₃為設定的第三安全等級，o₄為設定的第四安全等級，所述輸出層神經(jīng)元值為k為輸出層神經(jīng)元序列號，k＝{1,2,3,4}，i為設定的第i個健康等級，i＝{1,2,3,4}，當o_k為1時，此時，待監(jiān)測建筑物處于o_k對應的健康等級；

步驟5、服務器根據(jù)輸出的健康等級判斷，顯示器顯示安全狀態(tài)；其中，第一安全等級為安全狀態(tài)，對待監(jiān)測建筑物無需做出保護措施，所述第二安全等級為危險狀態(tài)，對待監(jiān)測建筑物做出監(jiān)控預警，所述第三安全等級為高危狀態(tài)，對待監(jiān)測建筑物做出保護措施，第四安全等級為安全狀態(tài)，對待監(jiān)測建筑物做出緊急疏散以及緊急保護措施。

2.根據(jù)權利要求1所述的寒地裝配式現(xiàn)代木結構建筑的安全監(jiān)測方法，其特征在于，

在所述步驟一中，當目標建筑的使用時間小于5年，臨界狀態(tài)評估系數(shù)τ_S取值為1.02；

當目標建筑的使用時間大于5年，臨界狀態(tài)評估系數(shù)τ_S取值為0.98。

3.根據(jù)權利要求2所述的寒地裝配式現(xiàn)代木結構建筑的安全監(jiān)測方法，其特征在于，目標建筑的承重墻的載荷P、承重墻的裂縫個數(shù)N、承重墻裂縫平均深度h、承重墻裂縫平均寬度D以及環(huán)境狀態(tài)評估指數(shù)ξ進行規(guī)格化的公式為：

其中，x_j為輸入層神經(jīng)元向量中的參數(shù)，X_j分別為測量參數(shù)P、N、h、D、ξ，X_jmax和X_jmin分別為相應測量參數(shù)中的最大值和最小值。