[發明專利]一種基于機器學習的建筑抗震韌性快速評估方法及系統

在審

• 申請號: 202210377634.3
• 申請日: 2022-04-12
• 公開（公告）號: CN114792020A
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 崔瑤;唐琦
• 申請（專利權）人: 云昇昇安全科技（大連）有限責任公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/27;G06F111/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 趙興華

1.一種基于機器學習的建筑抗震韌性快速評估方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取待評估建筑的建筑設計模型、結構設計模型、地理位置信息以及地質條件信息；

根據所述地理位置信息和所述地質條件信息，提取所述待評估建筑的地震危險性特征；

根據所述建筑設計模型，提取所述待評估建筑的建筑設計特征；

根據所述結構設計模型，提取所述待評估建筑的結構設計特征；

將所述待評估建筑的地震危險性特征、建筑設計特征和結構設計特征輸入到訓練好的建筑抗震韌性評估模型中，輸出韌性評估結果；所述訓練好的建筑抗震韌性評估模型為以建筑的地震危險性特征、建筑設計特征和結構設計特征為輸入，以建筑對應的韌性評估結果為輸出訓練得到的用于評估建筑抗震韌性指標的機器學習模型。

2.根據權利要求1所述的基于機器學習的建筑抗震韌性快速評估方法，其特征在于，所述地震危險性特征包括設計基本地震加速度和設計特征周期。

3.根據權利要求2所述的基于機器學習的建筑抗震韌性快速評估方法，其特征在于，所述根據所述地理位置信息和所述地質條件信息，提取所述待評估建筑的地震危險性特征，具體包括：

獲取所述待評估建筑所處建筑場地的經緯度信息，并查詢地震動參數區劃圖，獲得所述待評估建筑的建筑場地對應的基本地震動峰值加速度值和基本地震動加速度反應譜特征周期值；

根據基本地震動峰值加速度值和基本地震動加速度反應譜特征周期值，確定所述待評估建筑的設計基本地震加速度和設計地震分組；

根據所述待評估建筑所處建筑場地對應的地質勘察報告，獲得所述待評估建筑的建筑場地的土層等效剪切波速和場地覆蓋層厚度；

根據土層等效剪切波速和場地覆蓋層厚度，確定所述待評估建筑的場地類別；

根據設計地震分組和場地類別，確定所述待評估建筑的設計特征周期。

4.根據權利要求1所述的基于機器學習的建筑抗震韌性快速評估方法，其特征在于，所述建筑設計特征包括建筑類別和建筑層數。

5.根據權利要求4所述的基于機器學習的建筑抗震韌性快速評估方法，其特征在于，所述根據所述建筑設計模型，提取所述待評估建筑的建筑設計特征，具體包括：

根據所述待評估建筑的建筑設計模型的基本參數，確定所述待評估建筑的建筑類別和建筑層數。

6.根據權利要求1所述的基于機器學習的建筑抗震韌性快速評估方法，其特征在于，所述結構設計特征包括結構材料與抗側力體系、結構周期系數、結構屈服強度系數、結構極限強度系數和延性系數。

7.根據權利要求6所述的基于機器學習的建筑抗震韌性快速評估方法，其特征在于，所述根據所述結構設計模型，提取所述待評估建筑的結構設計特征，具體包括：

根據所述待評估建筑的結構設計模型的基本參數，確定所述待評估建筑的構件材料與抗側力體系以及構件材料、截面尺寸、樓層重力荷載代表值；

根據構件材料和截面尺寸，獲得樓層抗側剛度；

根據樓層重力荷載代表值，確定樓層地震質量；

對樓層地震質量和樓層抗側剛度進行特征值分析，獲得結構基本自振周期；

計算結構基本自振周期與所述待評估建筑的建筑層數的比值，得到結構周期系數；

根據構件材料和截面尺寸，獲得樓層屈服強度；

采用底部剪力法或振型分解反應譜法計算得到所述待評估建筑的地震層剪力；

計算樓層屈服強度與地震層剪力的比值，得到結構屈服強度系數；

對所述待評估建筑的結構設計模型進行靜力彈塑性分析，確定極限強度、結構峰值強度對應位移以及樓層屈服強度對應位移；

計算極限強度與樓層屈服強度的比值，得到結構極限強度系數；

計算結構峰值強度對應位移與樓層屈服強度對應位移的比值，得到延性系數。

8.根據權利要求1所述的基于機器學習的建筑抗震韌性快速評估方法，其特征在于，所述韌性評估結果包括所述待評估建筑倒塌后的人員傷亡、經濟損失、恢復時間的韌性指標。

9.一種基于機器學習的建筑抗震韌性快速評估系統，其特征在于，所述系統包括：

待評估建筑信息獲取模塊，用于獲取待評估建筑的建筑設計模型、結構設計模型、地理位置信息以及地質條件信息；

地震危險性特征提取模塊，用于根據所述地理位置信息和所述地質條件信息，提取所述待評估建筑的地震危險性特征；

建筑設計特征提取模塊，用于根據所述建筑設計模型，提取所述待評估建筑的建筑設計特征；

結構設計特征提取模塊，用于根據所述結構設計模型，提取所述待評估建筑的結構設計特征；

建筑抗震韌性評估模塊，用于將所述待評估建筑的地震危險性特征、建筑設計特征和結構設計特征輸入到訓練好的建筑抗震韌性評估模型中，輸出韌性評估結果；所述訓練好的建筑抗震韌性評估模型為以建筑的地震危險性特征、建筑設計特征和結構設計特征為輸入，以建筑對應的韌性評估結果為輸出訓練得到的用于評估建筑抗震韌性指標的機器學習模型。