[發明專利]基于監測數據的節點剛域識別方法、裝置及設備

在審

• 申請號: 202010662942.1
• 申請日: 2020-07-10
• 公開（公告）號: CN111859744A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 盧偉;滕軍;單明麗
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（深圳）
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/27;G06K9/62;G06F119/14
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 劉靜培

本發明涉及一種基于監測數據的節點剛域識別方法、裝置及設備，方法包括，基于基礎數據庫和Apriori算法，確定剛域長度與應力響應變化率的強關聯規則；根據強關聯規則，確定監測傳感器的實際布置位置；通過監測傳感器，獲取各個實際布置位置節點的實際應力響應；確定不同工況下的各個實際布置位置節點的實際應力響應變化率；基于隨機森林算法建立的節點應力響應變化率與節點剛域長度的映射關系，識別實際應力響應變化率對應的節點剛域長度，準確地獲得節點剛域，不受工況變化的影響，為有限元模型的修正和結構設計提供參數指導建議。

技術領域

本發明涉及土木工程技術領域，具體涉及一種基于監測數據的節點剛域識別方法、裝置及設備。

背景技術

在實際工程中，節點處于桿件交匯區域，與附近區域會形成一段相對的剛性節點區域，即剛域。在實際工程中較少考慮節點剛域對結構受力分析的貢獻，而是將其作為安全儲備，且節點剛域的計算復雜不可直接測得，一般通過試驗和經驗判斷，工程設計中較難應用。目前有關節點剛域的研究主要集中在節點剛域的模擬與試驗研究，系統測點的位置有限，主要依據前期有限元模型分析得出的結果進行布置。在施工過程中和使用過程中，節點處于整個結構中受力復雜且集中的部位，不可避免地會產生損傷累積，導致節點剛域變化，但節點剛域不能直接確定。

僅通過測點的監測數據無法表達節點的真實復雜受力狀態，從而無法準確獲得變化后的節點剛域，同時不能夠對有限元模型進行精確的修正，無法對節點的承載力和安全性進行正確評估。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于監測數據的節點剛域識別方法、裝置及設備，以提高節點剛域識別的準確性。

為實現以上目的，本發明采用如下技術方案：

一方面，一種基于監測數據的節點剛域識別方法，包括：

基于基礎數據庫和Apriori算法，確定剛域長度與應力響應變化率的強關聯規則；

根據所述強關聯規則，確定監測傳感器的實際布置位置；

通過所述監測傳感器，獲取各個實際布置位置節點的實際應力響應；

確定不同工況下的各個實際布置位置節點的實際應力響應變化率；

基于隨機森林算法建立的節點應力響應變化率與節點剛域長度的映射關系，識別所述實際應力響應變化率對應的節點剛域長度。

可選的，在上述所述基于基礎數據庫和Apriori算法，確定剛域長度與應力響應變化率的強關聯規則之前，還包括：

分別獲取第一工況的節點應力響應和第二工況的節點應力響應，所述第一工況為固定荷載，改變剛域長度，所述第二工況為固定剛域長度，改變荷載；

根據所述第一工況的節點應力響應和第二工況的節點應力響應，確定各個節點位置的應力響應變化率；

基于預設間隔，對所述各個節點位置的應力響應變化率進行分組，構建所述基礎數據庫。

可選的，上述所述基于預設間隔，對所述各個節點位置的應力響應變化率進行分組之后，還包括：

對分組后的每個單元的應力響應變化率的數值進行字符化。

可選的，上述所述基于基礎數據庫和Apriori算法，確定剛域長度與應力響應變化率的強關聯規則，包括：

確定所述Apriori算法的最小支持度和最小置信度；

獲取每個單元應力響應變化率的支持度和置信度；

選取支持度大于或等于所述最小支持度，且置信度大于或等于所述最小置信度的關聯規則作為所述強關聯規則。