[发明专利]一种建筑物震害分析方法

摘要

本发明公开了一种建筑物震害分析方法，涉及地震灾害评估领域。该方法：设定等高采样间隔，提取建筑物不同高度上的点云集合，然后利用凸包算法获取等高截面轮廓线，将建筑物的三维点云转化为二维等高多边形序列；提取建筑物的形状离散参数，并计算的建筑物形状参数的标准差，通过Fisher判别分析对步骤S22或步骤S23中得到的标准差进行统计，得到建筑物三种破坏程度所对应的判别函数。本发明融合了边缘提取、形状聚类及判别分析方法，有效解决了建筑物等高多边形序列提取、形状离散参数计算、不规则建筑物区块分割和震害分析上遇到的问题。

主权项

一种建筑物震害分析方法，其特征在于，该方法按照以下步骤实现：S1，点云数据预处理设定等高采样间隔，提取建筑物不同高度上的点云集合，然后利用凸包算法获取等高截面轮廓线，将建筑物的三维点云转化为二维等高多边形序列；S2，提取形状离散参数并计算其标准差S21，计算得到建筑物二维等高多边形的长宽比r、倾斜方向θ、矩形度R、紧致度C和中心点坐标(x，y)；判断建筑物在地震之前形态是否规则，如果是，则直接计算建筑物的形状参数的标准差σ_r、σ_θ、σ_R、σ_C、σ_dis，其中，σ_r、σ_θ、σ_R、σ_C、σ_dis依次表示建筑物的长宽比r、倾斜方向θ、矩形度R、紧致度C的离散度，σ_dis表示中心点位置的标准差，然后进入S3；如果否，则进入S22；其中，对于严重破坏建筑物，无法判断震前形态时，视为规则建筑物；S22，采用聚类算法，将二维等高多边形序列分割为若干子序；S23，计算每个子序列的建筑物形状参数的标准差，然后通过加权平均计算建筑物形状参数加权处理后的标准差σ_r'、σ_θ'、σ_R'、σ_C'、σ_dis'，然后进入S3；其中，σ_r'、σ_θ'、σ_R'、σ_C'依次表示建筑物的长宽比r、倾斜方向θ、矩形度R、紧致度C的加权处理后的标准差，σ_dis'表示中心点位置的加权处理后的标准差；S3，建筑物震害特征评估分析通过Fisher判别分析对步骤S22或步骤S23中得到的标准差进行统计，得到建筑物三种破坏程度所对应的判别函数，分别为：建筑物轻微破坏，对应的判别函数为F₁＝6.528σ_C'+17.956σ_dis'‑9.761；建筑物中等破坏，对应的判别函数为F₂＝9.675σ_C'+27.530σ_dis'‑20.560；建筑物严重破坏，对应的判别函数为F₃＝16.961σ_C'+41.302σ_dis'‑55.945。