[发明专利]一种基于现场监测的建筑物损伤评价分析系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于现场监测的建筑物损伤评价分析系统及方法。

背景技术

建筑结构随着服役时间的增长，结构受到自身不断老化、使用条件变化及环境侵蚀等因素的影响，建筑结构内部逐渐损伤，其力学性能也逐渐降低。在我国，70％以上的建筑结构的服役期限在20-30年(一般结构服役期限为50年)，大部分建筑结构存在不同程度的损伤，给使用者带来极大的安全隐患。因此，对这些建筑结构进行损伤评价，并根据损伤程度和损伤部位进而进行健康维护，十分必要。

目前，建筑结构损伤评价的行之有效办法是在现场进行检测和鉴定，然后依据现有的鉴定规范《民用建筑可靠性鉴定标准》对建筑物进行评价时，需要逐项进行评定。对于相对复杂的建筑物，由于数据量比较大，人工评定费时费力，效率低下，人为因素较多。虽然许多工程师追求效率在鉴定中引入了计算机，但只是通过使用软件进行计算并没有对结构进行理论分析。因此，引入结构可靠度时间函数，建立一套科学、快速、精准评价地建筑物损伤评价分析系统，为使用人员提供建筑评级、建筑耐久性及剩余寿命的评估。

发明内容

针对现有的对建筑结构损伤人工评定方式费时费力、效率低下的问题，本发明特提出一种基于GIS软件的数据存储、处理和分析功能的评价分析系统和方法，能够科学、快速、精准地对建筑物损伤进行评价分析。

一种基于现场监测的建筑物损伤评价分析系统，包括基本数据库和评价数据库；

所述基本数据库包括建筑物结构基本资料和建筑物检测数据信息，按照数据形式分为图形数据库和属性数据库；

建筑物结构基本资料包括：结构基本情况包括结构布置和结构形式；圈梁、支撑、或其他抗侧力系统布置；结构整体性；结构构件使用的材料；结构及其支承构造和连接构件构造；结构系部的尺寸；混凝土外部环境因素和其他相关几何参数；结构使用条件调查核实包括建筑物结构上的作用；周围环境和地下水情况；使用时间和荷载史；地基基础信息；地基的稳定性；变形和土层的分布情况。

建筑物检测数据信息包括：墙体裂缝开裂长度走向及宽度，倾斜测量，楼、屋面荷载，材料强度，砖的标号；依据现行《砌体结构设计规范》、《混凝土结构设计规范》和《建筑抗震设计规范》，对该建筑物的主要结构构件进行受压承载力、抗震承载力、高厚比和局部承压验算，检测收集到的数据通过人工输入并存储于基本数据库中的属性数据库中。

所述评价数据库包括评价参数和评价标准，评价数据库运行时，提取存储于基本数据库的数据，对检测构件的数据进行安全性和可靠性分析并作为评价参数；评价标准依照《民用建筑可靠性鉴定标准》，分为三个层次：构件，子单元，鉴定单元。

所述构件为第一层次，包括：⑴混凝土结构构件安全性鉴定，包括承载能力、构造、不适与继续承载的位移或变形、裂缝四个评定，分别评定每一受检构件等级，并取其中最低一级作为构件安全等级；⑵钢结构构件安全性鉴定，包括承载能力、构造、不适与继续承载的位移或变形三个评定，取其中最低一级作为结构安全性等级；⑶砌体构件安全性鉴定，包括承载能力、构造、不适与继续承载的位移或变形、裂缝四个评定，分别评定每一受检构件等级，并取其中最低一级作为构件安全等级。

所述子单元为第二层次，包括：地基基础、上部承重结构和围护系统的承重部分三个子单元；⑴地基基础安全性鉴定，包括地基、桩基、斜坡三个检查项目和基础、桩两个主要构件；地基、桩基、斜坡三个项目直接从第二层次评级，基础和桩根据第一层次单个构件的评定结果，参与第二层次的评定，上述5项中最低一级为基础单元等级；⑵上部承重结构安全性鉴定，根据构件的安全性、结构整体性等级，以及结构侧向位移等级进行评定，以主要构件和结构侧向位移等级最低一级作为上部承重结构的安全性等级；⑶围护系统的承重部分安全性鉴定，根据该系统专设的和参与该系统工作的各种等级，以及该部分结构整体性安全性等级进行评级；围护系统承重结构安全性等级按下列原则确定：①当仅有A_u级和B_u级时，按占多数级别确定；②当含有C_u级或D_u级时，按下列规定评级：当C_u级或D_u级属于主要构件时，按最低等级确定；当C_u级或D_u级属于一般构件时，按实际情况定为B_u级或C_u级；③围护系统承重部分安全等级，不得高于上部承重结构等级。