[發明專利]一種建筑結構薄弱部位識別方法和系統

在審

• 申請號: 202110861726.4
• 申請日: 2021-07-29
• 公開（公告）號: CN113609559A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 陳璞;孫樹立;韓旭東
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;G06F30/333;G06Q10/06;G06Q50/08;G06F119/14
• 代理公司: 成都七星天知識產權代理有限公司 51253
• 代理人: 李興洲

本說明書實施例提供一種建筑結構薄弱部位識別方法和系統。所述方法包括：基于建筑結構的信息，建立力學模型；基于建筑結構的信息，設定建筑結構中的至少一個候選結構薄弱部位；修改力學模型的剛度矩陣中的相關元素，確定修改后的剛度矩陣，相關元素對應于經局部弱化處理后的至少一個候選結構薄弱部位；基于修改后的剛度矩陣，使用局部修改重分析算法進行重分析，確定至少一個重分析結果；基于至少一個重分析結果進行動力學響應計算，確定至少一個動力學響應結果；基于所述至少一個動力學響應結果進行安全評估，從至少一個候選結構薄弱部位中確定至少一個目標結構薄弱部位。

技術領域

本說明書涉及力學設計分析領域，特別涉及一種建筑結構薄弱部位識別方法和系統。

背景技術

建筑結構是人們日常生活的重要組成部分，其安全性能是力學設計分析領域關注的重點。建筑結構的主要作用是承受載荷，當材料失效或載荷過大時結構就會發生破壞。對于安全問題而言，在力學承載方面起關鍵作用的構件或是建筑設計上相對薄弱部位的構件，有可能在局部失效后影響并威脅到整體結構。

因此，在評估安全性能時，需要一種能夠對建筑結構薄弱部位進行快速識別的技術方案。

發明內容

本說明書實施例之一提供一種建筑結構薄弱部位識別方法。所述建筑結構薄弱部位識別方法包括：基于建筑結構的信息，建立力學模型；基于所述建筑結構的信息，設定所述建筑結構中的至少一個候選結構薄弱部位；修改所述力學模型的剛度矩陣中的相關元素，確定修改后的剛度矩陣，所述相關元素對應于經局部弱化處理后的所述至少一個候選結構薄弱部位；基于所述修改后的剛度矩陣，使用局部修改重分析算法進行重分析，確定至少一個重分析結果；基于所述至少一個重分析結果進行動力學響應計算，確定至少一個動力學響應結果；基于所述至少一個動力學響應結果進行安全評估，從所述至少一個候選結構薄弱部位中確定至少一個目標結構薄弱部位。

在一些實施例中，所述修改所述力學模型的剛度矩陣中的相關元素，確定修改后的剛度矩陣包括：將所述相關元素修改為不等于所述相關元素初始值的數值。

在一些實施例中，所述基于所述修改后的剛度矩陣，使用局部修改重分析算法進行重分析，確定至少一個重分析結果包括：對所述修改后的剛度矩陣中所述修改后的所述相關元素所在的行或列進行標記；基于所述修改后的剛度矩陣的稀疏性，確定并標記所述修改后的剛度矩陣中被影響的行或列；基于所述修改后的剛度矩陣的稀疏性，只對所述修改后的剛度矩陣中被標記的行或列進行三角分解；基于所述三角分解的結果，確定所述至少一個重分析結果。

在一些實施例中，所述三角分解的結果為三個矩陣的乘積，所述三個矩陣為一個下三角矩陣、一個對角矩陣以及所述下三角矩陣的轉置。

在一些實施例中，所述基于修改后的剛度矩陣的稀疏性，確定并標記所述修改后的剛度矩陣中被影響的行或列包括：若所述修改后的所述相關元素為對角元，則對所述修改后的所述相關元素所在行或列進行標記；若所述修改后的所述相關元素為非對角元，則對所述修改后的所述相關元素所在列或行的對角元所在行或列進行標記；若已經被標記的行或列中還有其他非零元素，則對所述其他非零元素所在列或行的對角元所在行或列繼續進行標記。

在一些實施例中，所述安全評估的結果包括局部安全評估結果和/或整體安全評估結果。

在一些實施例中，所述局部安全評估結果的確定過程包括：基于所述至少一個動力學響應，確定所述至少一個候選結構薄弱部位的所述鄰近區域中的構件是否危險；統計處于危險狀態的所述構件的占比或數量；以及基于處于危險狀態的所述構件的所述占比或數量，確定所述局部安全評估結果。

在一些實施例中，所述整體安全評估結果為從結構整體的角度基于所述力學模型的剛度矩陣確定的廣義特征值，所述廣義特征值用于評估所述建筑結構發生整體失穩破壞的風險。

在一些實施例中，所述動力學響應結果包括位移、應力、應變或其任意組合。