多层及高层组合剪力墙结构地震损伤等级评估方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了多层及高层组合剪力墙结构地震损伤等级评估方法及系统，涉及墙体评估技术领域，损伤分析模块获取受到地震影响后多层及高层组合剪力墙结构的多项数据，综合分析多项数据后建立损伤系数，等级评估模块依据损伤系数与梯度阈值的对比结果，对多层及高层组合剪力墙结构的损伤等级进行评估，划分为不同的等级，如轻微损伤、中等损伤、严重损伤等，评估结果发送至结果输出模块，该评估系统能够在多层及高层组合剪力墙结构受到地震影响后，综合分析与多层及高层组合剪力墙结构稳定性相关的多项数据来评估损伤等级，不仅有效减轻人工负担，而且数据处理效率更高，分析更为全面、准确，便于对多层及高层组合剪力墙结构管理决策的制定和实施。的制定和实施。的制定和实施。

【技术实现步骤摘要】
多层及高层组合剪力墙结构地震损伤等级评估方法及系统


[0001]本专利技术涉及墙体评估
，具体涉及多层及高层组合剪力墙结构地震损伤等级评估方法及系统。

技术介绍

[0002]地震是自然灾害，经常会对建筑物和基础设施造成严重破坏，特别是在地震活跃区域，建筑物必须被设计成足够抵御地震力量，以减少人员伤亡和财产损失，剪力墙结构是常见的多层及高层建筑结构形式，它们通过垂直于建筑物高度的墙壁来提供抗震性能，这些墙壁被设计成可以吸收和分散地震力量，从而保护建筑物和其内部设备。
[0003]现有技术存在以下不足：多层及高层组合剪力墙结构是指多层及高层建筑中采用剪力墙作为主要抗震构件的结构形式，现有技术中，当多层及高层组合剪力墙结构受到地震影响后，通常是采用人为判断的方式来评估多层及高层组合剪力墙结构的地震损伤等级，由于多层及高层组合剪力墙结构的复杂性较高，人为评估不仅增加人工负担和人工成本，而且评估准确度低，从而不便于后续管理决策的制定。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供多层及高层组合剪力墙结构地震损伤等级评估方法及系统，以解决
技术介绍
中不足。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：多层及高层组合剪力墙结构地震损伤等级评估系统，包括数据输入模块、处理模块、结构分析模块、损伤分析模块、等级评估模块以及结果输出模块；数据输入模块：用于输入地震波记录、结构几何参数以及材料特性等数据；处理模块：用于对输入的地震波记录进行预处理，并唤醒损伤分析模块；结构分析模块：根据输入的结构几何参数和材料特性，对多层及高层组合剪力墙结构进行动力分析；损伤分析模块：获取受到地震影响后多层及高层组合剪力墙结构的多项数据，综合分析多项数据后建立损伤系数；等级评估模块：依据损伤系数与梯度阈值的对比结果，对多层及高层组合剪力墙结构的损伤等级进行评估，划分为不同的等级；结果输出模块：将评估结果与动力分析结果以图表或文字形式向用户输出。
[0006]优选的，所述损伤分析模块获取受到地震影响后多层及高层组合剪力墙结构的多项数据，多项数据包括层间位移离散指数、剪力墙裂缝离散指数以及承载浮动系数。
[0007]优选的，所述损伤分析模块将层间位移离散指数、剪力墙裂缝离散指数以及承载浮动系数综合计算获取损伤系数sx
z
，计算表达式为：式中，wy
c
为
层间位移离散指数，lf
q
为剪力墙裂缝离散指数，cz
f
为承载浮动系数，α、β、γ分别为层间位移离散指数、剪力墙裂缝离散指数以及承载浮动系数的比例系数，且α、β、γ均大于0。
[0008]优选的，所述梯度阈值包括第一阈值、第二阈值以及第三阈值，其中，第一阈值＜第二阈值＜第三阈值，等级评估模块获取损伤系数值后，将损伤系数值分别与第一阈值、第二阈值以及第三阈值进行对比。
[0009]优选的，若损伤系数值≥第三阈值，等级评估模块判断建筑物损伤等级为轻微损伤，无需进行管理；若损伤系数值＜第一阈值，等级评估模块判断建筑物受地震影响后的状况差，损伤等级为重度损伤，需要做拆除处理。
[0010]优选的，若第二阈值≤损伤系数值＜第三阈值，等级评估模块判断建筑物损伤等级为一级，需要进行管理；若第一阈值≤损伤系数值＜第二阈值，等级评估模块判断建筑物损伤等级为二级，需要进行管理。
[0011]优选的，所述层间位移离散指数cw
z
的计算逻辑为：获取层间位移标准差wy
b
，表达式为：式中，j表示建筑物楼层的数量，j为正整数，W
i
为第i层楼的层间位移量，是平均位移量，且
[0012]若平均位移量＞位移阈值，且层间位移标准差≤标准差阈值，cw
z
=0.4；若平均位移量＞位移阈值，且层间位移标准差＞标准差阈值，cw
z
=0.8；若平均位移量≤位移阈值，且层间位移标准差＞标准差阈值，cw
z
=0.9；若平均位移量≤位移阈值，且层间位移标准差≤标准差阈值，cw
z
=1.3。
[0013]优选的，所述剪力墙裂缝离散指数lf
z
的计算逻辑为：获取剪力墙裂缝离散程度lf
s
表达式为：
[0014]式中，；b表示剪力墙上设置的超声波传感器监测点的数量，b为正整数，F
a
为第a个监测点处的裂缝面积，是平均裂缝面积，且；若平均裂缝面积＞面积阈值，且剪力墙裂缝离散程度≤离散阈值，lf
z
=1.8；若平均裂缝面积＞面积阈值，且剪力墙裂缝离散程度＞离散阈值，lf
z
=1.2；若平均裂缝面积≤面积阈值，且剪力墙裂缝离散程度＞离散阈值，lf
z
=1.0；若平均裂缝面积≤面积阈值，且剪力墙裂缝离散程度≤离散阈值，lf
z
=0.5。
[0015]优选的，所述承载浮动系数cz
f
的计算表达式为：式中，C（t）为建筑物的实时承载性能，[t
x
,t
y
]为建筑物受地震影响后沉降预警的时段，[t
i
,
t
j
]为建筑物受地震影响后倾斜预警的时段。
[0016]本专利技术还提供多层及高层组合剪力墙结构地震损伤等级评估方法，所述评估方法包括以下步骤：S1：采集端获取地震波记录、结构几何参数以及材料特性数据；S2：处理端对输入的地震波记录进行预处理；S3：根据输入的结构几何参数和材料特性，对多层及高层组合剪力墙结构进行动力分析；S4：获取受到地震影响后多层及高层组合剪力墙结构的多项数据，综合分析多项数据后建立损伤系数；S5：依据损伤系数与梯度阈值的对比结果，对多层及高层组合剪力墙结构的损伤等级进行评估，划分为不同的等级；S6：将评估结果以图表或文字形式向用户输出。
[0017]在上述技术方案中，本专利技术提供的技术效果和优点：本专利技术通过数据输入模块输入地震波记录，唤醒损伤分析模块后，损伤分析模块获取受到地震影响后多层及高层组合剪力墙结构的多项数据，综合分析多项数据后建立损伤系数，等级评估模块依据损伤系数与梯度阈值的对比结果，对多层及高层组合剪力墙结构的损伤等级进行评估，划分为不同的等级，如轻微损伤、中等损伤、严重损伤等，评估结果发送至结果输出模块，该评估系统能够在多层及高层组合剪力墙结构受到地震影响后，综合分析与多层及高层组合剪力墙结构稳定性相关的多项数据来评估损伤等级，不仅有效减轻人工负担，而且数据处理效率更高，分析更为全面、准确，便于对多层及高层组合剪力墙结构管理决策的制定和实施。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.多层及高层组合剪力墙结构地震损伤等级评估系统，其特征在于：包括数据输入模块、处理模块、结构分析模块、损伤分析模块、等级评估模块以及结果输出模块；数据输入模块：用于输入地震波记录、结构几何参数以及材料特性等数据；处理模块：用于对输入的地震波记录进行预处理，并唤醒损伤分析模块；结构分析模块：根据输入的结构几何参数和材料特性，对多层及高层组合剪力墙结构进行动力分析；损伤分析模块：获取受到地震影响后多层及高层组合剪力墙结构的多项数据，综合分析多项数据后建立损伤系数；等级评估模块：依据损伤系数与梯度阈值的对比结果，对多层及高层组合剪力墙结构的损伤等级进行评估，划分为不同的等级；结果输出模块：将评估结果与动力分析结果以图表或文字形式向用户输出。2.根据权利要求1所述的多层及高层组合剪力墙结构地震损伤等级评估系统，其特征在于：所述损伤分析模块获取受到地震影响后多层及高层组合剪力墙结构的多项数据，多项数据包括层间位移离散指数、剪力墙裂缝离散指数以及承载浮动系数。3.根据权利要求2所述的多层及高层组合剪力墙结构地震损伤等级评估系统，其特征在于：所述损伤分析模块将层间位移离散指数、剪力墙裂缝离散指数以及承载浮动系数综合计算获取损伤系数SX
Z
，计算表达式为：式中，wy
C
为层间位移离散指数，If
q
为剪力墙裂缝离散指数，cz
f
为承载浮动系数，α、β、γ分别为层间位移离散指数、剪力墙裂缝离散指数以及承载浮动系数的比例系数，且α、β、γ均大于0。4.根据权利要求3所述的多层及高层组合剪力墙结构地震损伤等级评估系统，其特征在于：所述梯度阈值包括第一阈值、第二阈值以及第三阈值，其中，第一阈值＜第二阈值＜第三阈值，等级评估模块获取损伤系数值后，将损伤系数值分别与第一阈值、第二阈值以及第三阈值进行对比。5.根据权利要求4所述的多层及高层组合剪力墙结构地震损伤等级评估系统，其特征在于：若损伤系数值≥第三阈值，等级评估模块判断建筑物损伤等级为轻微损伤，无需进行管理；若损伤系数值＜第一阈值，等级评估模块判断建筑物受地震影响后的状况差，损伤等级为重度损伤，需要做拆除处理。6.根据权利要求5所述的多层及高层组合剪力墙结构地震损伤等级评估系统，其特征在于：若第二阈值≤损伤系数值＜第三阈值，等级评估模块判断建筑物损伤等级为一级，需要进行管理；若第一阈值≤损伤系数值＜第二阈值，等级评估模块判断建筑物损伤等级为二级，需要进行管理。7.根据权利要求6所述的多层及高层组合剪力墙结构地震损伤等级评估系统，其特征在于：所述层间位移离散指数cw
z
的计算逻辑为：获取层间位移标...

【专利技术属性】
技术研发人员：马玉宏，郭达文，张梦月，赵桂峰，王绍迪，颜波帆，林泽辰，顾书，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：