[发明专利]一种建筑结构舒适度评估方法

权利要求书

1.一种建筑结构舒适度评估方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤一、数据采集：加速度传感器用来测定建筑结构的振动数据，包括基于手机坐标系下结构沿智能手机屏幕方向的水平振动数据x(t)、y(t)、垂直智能手机屏幕方向竖向振动数据z(t)，陀螺仪用来测定智能手机相对惯性坐标系下的运动方向；

步骤二、坐标系转换：智能手机的陀螺仪提供手机当前姿态数据，智能手机的当前姿态为由惯性坐标系依次按照一定的角度旋转获得，当惯性系的三个坐标轴x′、y′、z′的转角分别为θ、γ、ψ时，

此时，绕x′、y′、z′三个轴旋转的转换矩阵分别为：

将上述转换矩阵合并后，可以得到下式：

通过公式(4)可以实现测试数据由智能手机(1)的局部坐标系中x(t)、y(t)、z(t)到惯性坐标系下x′(t)、y′(t)、z′(t)的转换；

步骤三、时域数据进行频域处理：惯性坐标系下的时域数据x′(t)、y′(t)、z′(t)通过傅里叶实现数据的时频变换,得到惯性坐标系下的频域数据X(ω)、Y(ω)、Z(ω)；

步骤四、结果判定：

A、获得惯性坐标系下各轴的加速度数据x′、y′、z′，其中针对x′、y′的数据，选取数据的绝对值最大值，与参考阈值类型中的加速度峰值相比较，确定是否满足舒适度要求；

B、惯性坐标系下z′(t)经过傅里叶变换，可以得到频谱曲线Z(ω)，频谱曲线中的第一个峰值点所对应的横坐标值，即为所测结构的基频，通过基频与,参考阈值中楼盖竖向振动频率的比较，实现频域角度的建筑结构舒适度的判定；

C、同理，X(ω)和Y(ω)所绘制的频谱曲线，可以获得结构受风荷载作用下的频率特征，并结合水平向测试数据x′(t)、y′(t)的幅值，可以实现国际标准的高层建筑舒适度评估。

2.根据权利要求1所述的一种建筑结构舒适度评估方法，其特征在于：步骤三中，具体变换过程如下，

同理，可以得到：

此时，非周期的时域测试信号x′(t)、y′(t)、z′(t)则转化为变量为角频率的频域信号，频率f和角频率ω的关系为，f＝ω/2π，由此可以实现信号的时频变换。