一种点支式玻璃幕墙损伤程度定量判定方法技术

本发明专利技术涉及建筑幕墙安全检测技术领域，尤其涉及一种点支式玻璃幕墙损伤程度定量判定方法，利用与待测点支式玻璃幕墙完全相同的复件点支式玻璃幕墙，得到复件点支式玻璃幕墙的玻璃面板的预设位置的损伤程度识别指标和复件点支式玻璃幕的玻璃面板的螺栓预紧力间的函数关系；计算待测点支式玻璃幕墙的玻璃面板的预设位置的损伤程度识别指标，并利用函数关系，计算待测点支式玻璃幕墙的玻璃面板的当前螺栓预紧力，能够实现螺栓预紧力的定量识别，从而达到定量判断点支式玻璃幕墙损伤程度的效果。该方法操作性强、可靠度高，适用于现场大体量的幕墙检测以及指导后续修复工作。体量的幕墙检测以及指导后续修复工作。体量的幕墙检测以及指导后续修复工作。

【技术实现步骤摘要】
一种点支式玻璃幕墙损伤程度定量判定方法


[0001]本专利技术涉及建筑幕墙安全检测
，尤其涉及一种点支式玻璃幕墙损伤程度定量判定方法。

技术介绍

[0002]建筑幕墙因美观华丽的艺术形式，自在上世纪80年代引入我国后，得到大量使用。据中国幕墙网统计，我国既有建筑幕墙当量已超过15亿平方米。然而，随着建筑幕墙的广泛使用和服役年限的增长，其安全问题逐渐显现，成为影响社会民生的重要问题。各类建筑幕墙形式中，仅依靠结构胶连接的隐框玻璃幕墙因其不牢靠的连接形式，已逐渐被弃用，而更为安全可靠的点支式玻璃幕墙的应用市场正在快速扩张。
[0003]在幕墙安全检测及监测领域，基于振动特征的检测方法研究较为领先。现有技术中，有的公开了基于原点频响函数累计差异值的隐框式玻璃幕墙损伤程度判断方法；有的提出可基于激光测振仪采集隐框玻璃幕墙的第一阶固有频率，并以其为指标进行幕墙损伤程度判断；另外的技术公开了基于振动传递率累计变化量的隐框玻璃幕墙损伤程度判断方法。然而多数方法都仅是通过损伤指标对完整工况和损伤工况进行简易对比判断，无法对幕墙的实际损伤程度进行精确定量评价，不利于损伤程度较小的幕墙的继续使用，也无法判断出修复后任然可以继续使用的幕墙以及必须进行整体更换的幕墙。且相对而言，已公开的点支式玻璃幕墙安全检测技术较少。因此，亟需一种可对点支式玻璃幕墙损伤程度进行定量化判定的技术方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种点支式玻璃幕墙损伤程度定量判定方法。/>[0005]本专利技术的一种点支式玻璃幕墙损伤程度定量判定方法的技术方案如下：
[0006]利用与待测点支式玻璃幕墙完全相同的复件点支式玻璃幕墙，得到所述复件点支式玻璃幕墙的玻璃面板的预设位置的损伤程度识别指标和所述复件点支式玻璃幕的玻璃面板的螺栓预紧力间的函数关系；
[0007]计算所述待测点支式玻璃幕墙的玻璃面板的预设位置的损伤程度识别指标，并利用所述函数关系，计算所述待测点支式玻璃幕墙的玻璃面板的当前螺栓预紧力，其中，所述待测点支式玻璃幕墙的玻璃面板的预设位置相对于所述待测点支式玻璃幕墙的玻璃面板的位置与所述复件点支式玻璃幕墙的玻璃面板的预设位置相对于所述复件点支式玻璃幕墙的玻璃面板的位置相同。
[0008]本专利技术的一种点支式玻璃幕墙损伤程度定量判定方法的有益效果如下：
[0009]1)本专利技术所提方法可实现点支式玻璃幕墙螺栓预紧力的定量识别，从而达到定量判断其损伤程度的效果，操作性强、可靠度高，可为幕墙检测及维修工作提供技术支持。
[0010]2)本专利技术所提方法，综合考虑多阶固有频率和重心频率在点支式玻璃幕墙不同损
伤程度下的变化趋势，并进行指标融合以及定量化处理，极大提高了检测精度。
[0011]3)本专利技术利用了激光测振技术，可实现点支式玻璃幕墙远程、非接触且无损检测，极大提高检测效率，适用于现场大体量的幕墙检测工作。
附图说明
[0012]图1是本专利技术实施例提供的一种点支式玻璃幕墙损伤程度定量判定方法流程示意图；
[0013]图2是本专利技术实施例中的点支式玻璃幕墙结构示意图；
[0014]图3是本专利技术实施例中的工况9的振动信号频谱图；
[0015]图4是本专利技术实施例中的高阶固有频率和低阶固有频率对比图；
[0016]图5是本专利技术实施例中的振动信号功率谱随损伤加剧的变化趋势图；
[0017]图6是本专利技术实施例中的功率谱重心频率随螺栓预紧力变化曲线图；
[0018]图7是本专利技术实施例中的f
ED
与1阶固有频率识别精度对比图。
[0019]图8是本专利技术实施例中的损伤程度识别指标f
ED
与螺栓预紧力x的拟合函数曲线图。
具体实施方式
[0020]下面结合具体实施方式予以说明。
[0021]实施例1：
[0022]如图1所示，本专利技术实施例的一种点支式玻璃幕墙损伤程度定量判定方法，包括如下步骤：
[0023]S1、利用与待测点支式玻璃幕墙完全相同的复件点支式玻璃幕墙，得到复件点支式玻璃幕墙的玻璃面板的预设位置的损伤程度识别指标和复件点支式玻璃幕的玻璃面板的螺栓预紧力间的函数关系；
[0024]S2、计算待测点支式玻璃幕墙的玻璃面板的预设位置的损伤程度识别指标，并利用函数关系，计算待测点支式玻璃幕墙的玻璃面板的当前螺栓预紧力，其中，待测点支式玻璃幕墙的玻璃面板的预设位置相对于待测点支式玻璃幕墙的玻璃面板的位置与复件点支式玻璃幕墙的玻璃面板的预设位置相对于复件点支式玻璃幕墙的玻璃面板的位置相同。
[0025]可选地，在上述技术方案中，S1中，得到函数关系的过程，包括：
[0026]S10、采集并根据复件点支式玻璃幕墙的玻璃面板的预设位置在不同螺栓预紧力下的振动数据，计算多阶固有频率和振动信号功率谱的重心频率，构建复件点支式玻璃幕墙的损伤识别向量；
[0027]S11、基于主成分分析法和欧氏距离对复件点支式玻璃幕墙的损伤识别向量进行去相关性和量化，构建复件点支式玻璃幕墙的损伤程度识别指标；
[0028]S12、对复件点支式玻璃幕墙的损伤程度识别指标和施加在复件点支式玻璃幕墙的玻璃面板的螺栓预紧力进行分段拟合，得到复件点支式玻璃幕墙的预设位置的损伤程度识别指标和复件点支式玻璃幕的玻璃面板的螺栓预紧力间的函数关系。
[0029]可选地，在上述技术方案中，S10中，构建复件点支式玻璃幕墙的损伤识别向量的过程，包括：
[0030]构建复件点支式玻璃幕墙的损伤识别向量f，f＝[f1,f2,
…
,f
n
；f
bar
]，其中，共有n
阶固有频率，f1，f2，
…
，f
n
分别表示第1阶固有频率、第2阶固有频率
……
第n阶固有频率，f
bar
表示振动信号功率谱的重心频率，p
(n
′
)
为振动信号功率谱中的第n
′
条谱线的幅值，f
n
′
为振动信号功率谱中第n
′
条谱线的频率值，N为振动信号功率谱的谱线总数。
[0031]可选地，在上述技术方案中，S11中，构建复件点支式玻璃幕墙的损伤程度识别指标的过程，包括：
[0032]S110、根据多种不同螺栓预紧力下计算得到的损伤识别向量f，构造原始损伤模式矩阵A：
[0033][0034]其中，f
i
为对复件点支式玻璃幕墙施加第i种螺栓预紧力后在预设位置上所采集并计算得到的损伤识别向量，1≤i≤m，m对在复件点支式玻璃幕墙施加螺栓预紧力的数量；为对复件点支式玻璃幕墙施加第i种螺栓预紧力后在预设位置上所采集并计算得到的第j阶固有频率，1≤j≤n，为对复件点支式玻璃幕墙施加第i种螺栓预紧力后在预设位置上所采集并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种点支式玻璃幕墙损伤程度定量判定方法，其特征在于，包括：利用与待测点支式玻璃幕墙完全相同的复件点支式玻璃幕墙，得到所述复件点支式玻璃幕墙的玻璃面板的预设位置的损伤程度识别指标和所述复件点支式玻璃幕的玻璃面板的螺栓预紧力间的函数关系；计算所述待测点支式玻璃幕墙的玻璃面板的预设位置的损伤程度识别指标，并利用所述函数关系，计算所述待测点支式玻璃幕墙的玻璃面板的当前螺栓预紧力，其中，所述待测点支式玻璃幕墙的玻璃面板的预设位置相对于所述待测点支式玻璃幕墙的玻璃面板的位置与所述复件点支式玻璃幕墙的玻璃面板的预设位置相对于所述复件点支式玻璃幕墙的玻璃面板的位置相同。2.根据权利要求1所述的一种点支式玻璃幕墙损伤程度定量判定方法，其特征在于，得到所述函数关系的过程，包括：采集并根据所述复件点支式玻璃幕墙的玻璃面板的预设位置在不同螺栓预紧力下的振动数据，计算多阶固有频率和振动信号功率谱的重心频率，构建所述复件点支式玻璃幕墙的损伤识别向量；基于主成分分析法和欧氏距离对所述复件点支式玻璃幕墙的损伤识别向量进行去相关性和量化，构建所述复件点支式玻璃幕墙的损伤程度识别指标；对所述复件点支式玻璃幕墙的损伤程度识别指标和施加在所述复件点支式玻璃幕墙的玻璃面板的螺栓预紧力进行分段拟合，得到所述复件点支式玻璃幕墙的预设位置的损伤程度识别指标和所述复件点支式玻璃幕的玻璃面板的螺栓预紧力间的函数关系。3.根据权利要求2所述的一种点支式玻璃幕墙损伤程度定量判定方法，其特征在于，构建复件点支式玻璃幕墙的损伤识别向量的过程，包括：构建复件点支式玻璃幕墙的损伤识别向量f，f＝[f1,f2,
…
,f
n
；f
bar
]，其中，共有n阶固有频率，f1，f2，
…
，f
n
分别表示第1阶固有频率、第2阶固有频率
……
第n阶固有频率，f
bar
表示所述振动信号功率谱的重心频率，p
(n
′
)
为所述振动信号功率谱中的第n
′
条谱线的幅值，f
n
′
为所述振动信号功率谱中第n
′
条谱线的频率值，N为所述振动信号功率谱的谱线总数。4.根据权利要求3所述的一种点支式玻璃幕墙损伤程度定量判定方法，其特征在于，构建所述复件点支式玻璃幕墙的损伤程度识别指标的过程，包括：根据多种不同螺栓预紧力下计算得到的损伤识别向量f，构造原始损伤模式矩阵A：其中，f
i
为对所述复件点支式玻璃幕墙施加第i种螺栓预紧力后在预设位置上所采集并计算得到的损伤识别向量，1≤i≤m，m为对所述复件点支式玻璃幕墙施加螺栓预紧力的数量；为对所述复件点支式玻璃幕墙施加第i种螺栓预紧力后在预设位置上所采集并计算得到的第j阶固有频率，1≤j≤n，为在对所述复件点支式玻璃幕墙施加第i种螺栓预紧
力后在预设位置上所采集并计算得到的振动信号功率谱的重心频率；对所述原始损伤模式矩阵A进行标准化，构造标准化损伤模式矩阵B：其中，μ
j
为标准化损伤模式矩阵B的第j列的均值，σ
j
为标准化损伤模式矩阵B的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李双全，王开华，罗晓琴，王家伟，魏长江，段文博，祁凯宁，
申请(专利权)人：北京中关村智连安全科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：