[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

本發明涉及一種基于機器學習的建筑抗震韌性快速評估方法及系統，屬于建筑抗震韌性評估領域，首先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；然后根據地理位置信息和地質條件信息，提取待評估建筑的地震危險性特征；根據建筑設計模型，提取待評估建筑的建筑設計特征；根據結構設計模型，提取待評估建筑的結構設計特征；再將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。該方法能夠減少建筑設計過程中的迭代調整工作，提升建筑設計效率。

技術領域

本發明涉及建筑抗震韌性評估領域，特別是涉及一種基于機器學習的建筑抗震韌性快速評估方法及系統。

背景技術

傳統建筑抗震設計主要關注如何減輕因地震導致的建筑物倒塌破壞，從而減少由于建筑物倒塌導致的人員傷亡。近年來的大地震，例如2011年日本“3·11”大地震和新西蘭基督城地震，表明按照現行規范設計的建筑基本實現了大震不倒的抗震設防目標，但建筑物在地震后遭受嚴重的損傷，震后修復重建難度大、成本高、時間長，造成了巨大的社會經濟沖擊。因此，建筑設計時對建筑的抗震韌性指標進行評估，使建筑滿足抗震韌性目標，顯得尤為重要。

然而，現有的抗震韌性評估方法，通常是在建筑的常規結構設計完成后，再進行抗震韌性評估，如果不滿足預期的抗震韌性目標，則需要對原設計進行迭代調整，直至抗震韌性評估結果滿足韌性目標，這樣會大幅降低設計效率。如果能夠在結構初步設計階段，結構工程師選取結構體系、強度、剛度、延性等結構設計特征的過程中，了解這些結構設計特征對抗震韌性的影響，選取出滿足抗震韌性目標的結構設計特征的組合，將大大減少對建筑設計的迭代調整工作，從而能夠提高設計效率。因此，如何在結構設計的初步階段對建筑抗震韌性進行快速評估，選取出滿足抗震韌性目標的結構設計特征的組合，以減少設計過程中的迭代調整工作，從而提高設計效率，是目前亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于機器學習的建筑抗震韌性快速評估方法及系統，以減少建筑設計過程中的迭代調整工作，有效提升建筑設計效率。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一方面，本發明提出了一種基于機器學習的建筑抗震韌性快速評估方法，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。

可選的，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。

可選的，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；