[发明专利]一种建筑结构舒适度评估方法

摘要

本发明公开了一种建筑结构舒适度评估方法，它涉及建筑振动检测与评估技术领域；所述方法包括如下步骤：步骤一、数据采集：利用智能手机内置加速度传感器来测定建筑结构的振动数据，手机内置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，通过公式换算，实现测试数据由智能手机的局部坐标系中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)通过傅里叶方法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。本发明所涉及的房屋舒适度检测方法适用于大范围推广使用。

主权项

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′据的数据，选取数据的绝对值最大值，与参考阙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。