[發(fā)明專利]用于建筑機(jī)電管線抗震性能監(jiān)測(cè)的加速度傳感器布置方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910903820.4
• 申請(qǐng)日: 2019-09-24
• 公開（公告）號(hào): CN110705152B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅干
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海深物控智能科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/23
• 分類號(hào): G06F30/23;G01H17/00
• 代理公司: 江蘇斐多律師事務(wù)所 32332
• 代理人: 張佳妮;向妮

本發(fā)明公開了一種用于建筑機(jī)電管線抗震性能監(jiān)測(cè)的加速度傳感器布置方法，該方法通過(guò)有限元軟件計(jì)算管線在各個(gè)抗震支吊架分別失效后，各工況地震作用下管道內(nèi)部的最大等效應(yīng)力與最大變形的變化情況，基于歸一化和賦予權(quán)重的方法構(gòu)建抗震支吊架候選測(cè)點(diǎn)的重要性指標(biāo)，根據(jù)工程實(shí)際需要，重要性指標(biāo)排序靠前的抗震支吊架斜撐中部作為加速度傳感器的布點(diǎn)位置。本發(fā)明通過(guò)采用有限元分析技術(shù)，有效地保證了管道地震作用下應(yīng)力分析的精度，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建抗震支吊架候選測(cè)點(diǎn)的重要性指標(biāo)，為加速度傳感器布置位置的選擇提供了合理的依據(jù)，有效克服了傳統(tǒng)管線監(jiān)測(cè)中傳感器布置的主觀性、經(jīng)驗(yàn)性和盲目性，必將得到廣泛的應(yīng)用和推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑機(jī)電抗震監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，涉及機(jī)電管線處抗震支吊架的監(jiān)測(cè)傳感器布置方法，尤其是一種用于建筑機(jī)電管線抗震性能監(jiān)測(cè)的加速度傳感器布置方法。

背景技術(shù)

結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)技術(shù)就是要發(fā)展一種最小人工干預(yù)的結(jié)構(gòu)健康在線實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)、檢查與損傷探測(cè)的系統(tǒng)，能夠通過(guò)數(shù)據(jù)處理中心，自動(dòng)地報(bào)告結(jié)構(gòu)狀態(tài)。它與傳統(tǒng)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)不同，通常無(wú)損檢測(cè)技術(shù)運(yùn)用直接測(cè)量的方法確定結(jié)構(gòu)的物理狀態(tài)，無(wú)需歷史記錄數(shù)據(jù)，診斷結(jié)果很大程度取決于測(cè)量設(shè)備的分辨率和精度。而健康監(jiān)測(cè)技術(shù)是根據(jù)結(jié)構(gòu)在同一位置上不同時(shí)間的測(cè)量結(jié)果的變化來(lái)識(shí)別結(jié)構(gòu)的狀態(tài)，因此歷史數(shù)據(jù)至關(guān)重要，識(shí)別的精度強(qiáng)烈依賴于傳感器布置方案和解釋算法。

而對(duì)于建筑機(jī)電管線的抗震支吊架，缺少用于健康評(píng)估的監(jiān)測(cè)傳感器布置方法，需要提供一種傳感器布置方法來(lái)滿足建筑機(jī)電抗震健康監(jiān)測(cè)的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種用于建筑機(jī)電管線抗震性能監(jiān)測(cè)的加速度傳感器布置方法，本用于建筑機(jī)電管線抗震性能監(jiān)測(cè)的加速度傳感器布置方法通過(guò)采用有限元分析技術(shù)，有效地保證了管道地震作用下應(yīng)力分析的精度，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建抗震支吊架候選測(cè)點(diǎn)的重要性指標(biāo)，為加速度傳感器布置位置的選擇提供了合理的依據(jù)，有效克服了傳統(tǒng)管線監(jiān)測(cè)中傳感器布置的主觀性、經(jīng)驗(yàn)性和盲目性，必將得到廣泛的應(yīng)用和推廣。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

用于建筑機(jī)電管線抗震性能監(jiān)測(cè)的加速度傳感器布置方法，包括以下步驟：

步驟1：選擇所有側(cè)向抗震支吊架和縱向抗震支吊架的斜撐中部作為候選監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)，即加速度傳感器候選布置測(cè)點(diǎn)；

步驟2：采用有限元軟件建立每個(gè)樓層中安裝的建筑機(jī)電管線和所有抗震支吊架的平面有限元計(jì)算模型；

步驟3：計(jì)算每個(gè)抗震支吊架承擔(dān)的地震荷載，在有限元分析模型中將此荷載分別作用在垂直和平行管線軸向的方向上，按照正負(fù)方向兩兩組合，總共是四種荷載工況；

步驟4：分別計(jì)算各荷載工況下單獨(dú)拆除候選監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的抗震支吊架的最大等效應(yīng)力值σ_ij與最大變形值δ_ij，采用歸一化和加權(quán)平均的方法計(jì)算各荷載工況下候選監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)的重要性指標(biāo)D_ij與總重要性指標(biāo)D_i；

步驟5：將D_i從小到大排列，將總重要性指標(biāo)D_i大的抗震支吊架的斜撐中部作為加速度傳感器的布點(diǎn)位置。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述步驟3具體包括：

根據(jù)抗震設(shè)防烈度、管線質(zhì)量和抗震支吊架布置間距計(jì)算每個(gè)抗震支吊架承擔(dān)的地震荷載，在有限元分析模型中將此荷載按照全局坐標(biāo)系下X與Y方向的正負(fù)向組合，總共是四種荷載工況，分別作用在垂直和平行管線軸向的方向上；其中是荷載工況用j表示，j＝1,2,3,4。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述的步驟4包括：