[发明专利]基于监测数据的节点刚域识别方法、装置及设备

说明书

本发明涉及一种基于监测数据的节点刚域识别方法、装置及设备，方法包括，基于基础数据库和Apriori算法，确定刚域长度与应力响应变化率的强关联规则；根据强关联规则，确定监测传感器的实际布置位置；通过监测传感器，获取各个实际布置位置节点的实际应力响应；确定不同工况下的各个实际布置位置节点的实际应力响应变化率；基于随机森林算法建立的节点应力响应变化率与节点刚域长度的映射关系，识别实际应力响应变化率对应的节点刚域长度，准确地获得节点刚域，不受工况变化的影响，为有限元模型的修正和结构设计提供参数指导建议。

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，具体涉及一种基于监测数据的节点刚域识别方法、装置及设备。

背景技术

在实际工程中，节点处于杆件交汇区域，与附近区域会形成一段相对的刚性节点区域，即刚域。在实际工程中较少考虑节点刚域对结构受力分析的贡献，而是将其作为安全储备，且节点刚域的计算复杂不可直接测得，一般通过试验和经验判断，工程设计中较难应用。目前有关节点刚域的研究主要集中在节点刚域的模拟与试验研究，系统测点的位置有限，主要依据前期有限元模型分析得出的结果进行布置。在施工过程中和使用过程中，节点处于整个结构中受力复杂且集中的部位，不可避免地会产生损伤累积，导致节点刚域变化，但节点刚域不能直接确定。

仅通过测点的监测数据无法表达节点的真实复杂受力状态，从而无法准确获得变化后的节点刚域，同时不能够对有限元模型进行精确的修正，无法对节点的承载力和安全性进行正确评估。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于监测数据的节点刚域识别方法、装置及设备，以提高节点刚域识别的准确性。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，一种基于监测数据的节点刚域识别方法，包括：

基于基础数据库和Apriori算法，确定刚域长度与应力响应变化率的强关联规则；

根据所述强关联规则，确定监测传感器的实际布置位置；

通过所述监测传感器，获取各个实际布置位置节点的实际应力响应；

确定不同工况下的各个实际布置位置节点的实际应力响应变化率；

基于随机森林算法建立的节点应力响应变化率与节点刚域长度的映射关系，识别所述实际应力响应变化率对应的节点刚域长度。

可选的，在上述所述基于基础数据库和Apriori算法，确定刚域长度与应力响应变化率的强关联规则之前，还包括：

分别获取第一工况的节点应力响应和第二工况的节点应力响应，所述第一工况为固定荷载，改变刚域长度，所述第二工况为固定刚域长度，改变荷载；

根据所述第一工况的节点应力响应和第二工况的节点应力响应，确定各个节点位置的应力响应变化率；

基于预设间隔，对所述各个节点位置的应力响应变化率进行分组，构建所述基础数据库。

可选的，上述所述基于预设间隔，对所述各个节点位置的应力响应变化率进行分组之后，还包括：

对分组后的每个单元的应力响应变化率的数值进行字符化。

可选的，上述所述基于基础数据库和Apriori算法，确定刚域长度与应力响应变化率的强关联规则，包括：

确定所述Apriori算法的最小支持度和最小置信度；

获取每个单元应力响应变化率的支持度和置信度；

选取支持度大于或等于所述最小支持度，且置信度大于或等于所述最小置信度的关联规则作为所述强关联规则。