[发明专利]一种建筑结构薄弱部位识别方法和系统

说明书

本说明书实施例提供一种建筑结构薄弱部位识别方法和系统。所述方法包括：基于建筑结构的信息，建立力学模型；基于建筑结构的信息，设定建筑结构中的至少一个候选结构薄弱部位；修改力学模型的刚度矩阵中的相关元素，确定修改后的刚度矩阵，相关元素对应于经局部弱化处理后的至少一个候选结构薄弱部位；基于修改后的刚度矩阵，使用局部修改重分析算法进行重分析，确定至少一个重分析结果；基于至少一个重分析结果进行动力学响应计算，确定至少一个动力学响应结果；基于所述至少一个动力学响应结果进行安全评估，从至少一个候选结构薄弱部位中确定至少一个目标结构薄弱部位。

技术领域

本说明书涉及力学设计分析领域，特别涉及一种建筑结构薄弱部位识别方法和系统。

背景技术

建筑结构是人们日常生活的重要组成部分，其安全性能是力学设计分析领域关注的重点。建筑结构的主要作用是承受载荷，当材料失效或载荷过大时结构就会发生破坏。对于安全问题而言，在力学承载方面起关键作用的构件或是建筑设计上相对薄弱部位的构件，有可能在局部失效后影响并威胁到整体结构。

因此，在评估安全性能时，需要一种能够对建筑结构薄弱部位进行快速识别的技术方案。

发明内容

本说明书实施例之一提供一种建筑结构薄弱部位识别方法。所述建筑结构薄弱部位识别方法包括：基于建筑结构的信息，建立力学模型；基于所述建筑结构的信息，设定所述建筑结构中的至少一个候选结构薄弱部位；修改所述力学模型的刚度矩阵中的相关元素，确定修改后的刚度矩阵，所述相关元素对应于经局部弱化处理后的所述至少一个候选结构薄弱部位；基于所述修改后的刚度矩阵，使用局部修改重分析算法进行重分析，确定至少一个重分析结果；基于所述至少一个重分析结果进行动力学响应计算，确定至少一个动力学响应结果；基于所述至少一个动力学响应结果进行安全评估，从所述至少一个候选结构薄弱部位中确定至少一个目标结构薄弱部位。

在一些实施例中，所述修改所述力学模型的刚度矩阵中的相关元素，确定修改后的刚度矩阵包括：将所述相关元素修改为不等于所述相关元素初始值的数值。

在一些实施例中，所述基于所述修改后的刚度矩阵，使用局部修改重分析算法进行重分析，确定至少一个重分析结果包括：对所述修改后的刚度矩阵中所述修改后的所述相关元素所在的行或列进行标记；基于所述修改后的刚度矩阵的稀疏性，确定并标记所述修改后的刚度矩阵中被影响的行或列；基于所述修改后的刚度矩阵的稀疏性，只对所述修改后的刚度矩阵中被标记的行或列进行三角分解；基于所述三角分解的结果，确定所述至少一个重分析结果。

在一些实施例中，所述三角分解的结果为三个矩阵的乘积，所述三个矩阵为一个下三角矩阵、一个对角矩阵以及所述下三角矩阵的转置。

在一些实施例中，所述基于修改后的刚度矩阵的稀疏性，确定并标记所述修改后的刚度矩阵中被影响的行或列包括：若所述修改后的所述相关元素为对角元，则对所述修改后的所述相关元素所在行或列进行标记；若所述修改后的所述相关元素为非对角元，则对所述修改后的所述相关元素所在列或行的对角元所在行或列进行标记；若已经被标记的行或列中还有其他非零元素，则对所述其他非零元素所在列或行的对角元所在行或列继续进行标记。

在一些实施例中，所述安全评估的结果包括局部安全评估结果和/或整体安全评估结果。

在一些实施例中，所述局部安全评估结果的确定过程包括：基于所述至少一个动力学响应，确定所述至少一个候选结构薄弱部位的所述邻近区域中的构件是否危险；统计处于危险状态的所述构件的占比或数量；以及基于处于危险状态的所述构件的所述占比或数量，确定所述局部安全评估结果。

在一些实施例中，所述整体安全评估结果为从结构整体的角度基于所述力学模型的刚度矩阵确定的广义特征值，所述广义特征值用于评估所述建筑结构发生整体失稳破坏的风险。

在一些实施例中，所述动力学响应结果包括位移、应力、应变或其任意组合。