[发明专利]一种基于融合指标的建筑结构实时诊断方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于融合指标的建筑结构实时诊断方法及装置，所述方法包括：根据预设诊断步长对获取的实时振动数据和健康振动数据进行截取，得到实时样本数据和健康样本数据；然后分别进行多种结构健康评估指标计算，得到建筑结构的实时性能参数指标和健康参数指标；在将实时性能参数指标和健康参数指标分别进行正则化和概率化处理之后，采用加权平均理论、或贝叶斯理论、或D‑S证据理论进行融合处理，得到实时融合指标和健康融合指标；将实时融合指标和健康融合指标进行对比，得到建筑结构的健康诊断信息和监测预警信息。本发明提供的技术方案，通过构建一个新的融合指标，克服现有技术中单一指标不能全面反映建筑结构健康状态的问题。

技术领域

本发明涉及大型建筑物结构安全监测技术领域，尤其是一种基于融合指标的建筑结构实时诊断方法及装置。

背景技术

当前，城市中大型建筑结构变得越来越复杂，向着多样化、多功能化发展。建筑结构的使用期限通常长达几十年乃至上百年，在其使用过程中，由于超常荷载、材料老化、构件缺陷、疲劳效应等因素的作用，结构将逐渐产生损伤累积，从而使结构的承载能力降低，抵抗自然灾害的能力下降。如遇地震、台风等灾难性荷载作用时，就可能遭受极为严重的破坏，给国家和人民的生命、财产带来巨大损失。因此，监测和诊断建筑结构的健康状况，及时发现结构损伤，对可能出现的灾害进行预测，评估服役结构的安全性、可靠性、耐久性和适用性具有非常重要的现实意义。

目前发展比较成熟、计算效率较高的评估指标有自振频率、主成分及小波包能量等，但是这几种不同的指标对不同的工况，即不同的建筑结构损伤情况有着不同的响应敏感程度，这种指标间的性能差异为建筑结构健康诊断带来了不小的困扰，寻求、构造一个能够全面、准确反映建筑结构健康状态的指标已然成为建筑结构健康诊断的重要诉求。

发明内容

为克服现有技术的缺点，本发明提供一种基于融合指标的建筑结构实时诊断方法及装置，构建一个新的融合指标用于评估建筑结构的健康状态，以解决上述背景技术中提到的不同指标间的性能差异的问题。

一种基于融合指标的建筑结构实时诊断方法，其特征在于，包括：

根据预设诊断步长对获取的实时振动数据进行截取，得到实时样本数据；并且，根据所述预设诊断步长对获取的健康振动数据进行截取，得到健康样本数据；

对所述实时样本数据和健康样本数据分别进行多种结构健康评估指标计算，得到建筑结构的实时性能参数指标和健康参数指标；

在将所述实时性能参数指标和健康参数指标分别进行正则化和概率化处理之后，采用加权平均理论、或贝叶斯理论、或D-S证据理论进行融合处理，得到实时融合指标和健康融合指标；

将所述实时融合指标和健康融合指标进行对比，得到建筑结构的健康诊断信息和监测预警信息。

一种基于融合指标的建筑结构实时诊断装置，应用在计算机设备或计算机可读存储介质之上，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于根据预设诊断步长对获取的实时振动数据进行截取，得到实时样本数据；并且，根据所述预设诊断步长对获取的健康振动数据进行截取，得到健康样本数据；

多种结构健康评估指标计算模块，用于对所述实时样本数据和健康样本数据分别进行多种结构健康评估指标计算，得到建筑结构的实时性能参数指标和健康参数指标；

指标融合预处理及多指标融合计算模块，用于在将所述实时性能参数指标和健康参数指标分别进行正则化和概率化处理之后，采用加权平均理论、或贝叶斯理论、或D-S证据理论进行融合处理，得到实时融合指标和健康融合指标；

诊断输出模块，用于将所述实时融合指标和健康融合指标进行对比，得到建筑结构的健康诊断信息和监测预警信息。