(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210697162.X (22)申请日 2022.06.20 (71)申请人 长沙理工大 学 地址 410114 湖南省长 沙市天心区万家丽 南路2段96 0号 (72)发明人 马亚飞　何羽　王磊　 (74)专利代理 机构 长沙市融智专利事务所(普 通合伙) 43114 专利代理师 胡喜舟 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/27(2020.01) G06V 20/10(2022.01) G06V 20/13(2022.01) G06V 10/82(2022.01)G06N 3/04(2006.01) G06N 5/04(2006.01) G06Q 10/06(2012.01) E04H 9/02(2006.01) (54)发明名称 建筑结构群抗震性能评估方法 (57)摘要 本发明公开了一种建筑结构群抗震性能评 估方法， 通过遥感测量技术获取结构几何信息， 将建筑的外观 图片输入结构类型识别模型识别 出建筑的结构类型； 通过模糊推理将可调研信息 转化为结构内部隐蔽信息； 根据场地类别生成地 震动， 构建目标区域地震动场模型； 对目标区域 内单体建筑进行地震响应分析， 将得到的地震响 应输入训练好的最大层间位移角预测模型， 预测 每个单体建筑的最大层间位移角， 然后结合单体 建筑破坏指标对 结构破坏等级进行评估， 最终实 现目标区域内建筑结构群震害分布预测。 本发明 可在地震发生前对建筑群震害分布进行预测， 以 便及时制定结构加 固决策以提高重要建筑抗震 性能， 能够最大限度减轻地震次生 灾害。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 115017591 A 2022.09.06 CN 115017591 A 1.一种建筑结构群抗震性能评估方法， 其特 征在于， 包括： 获取目标区域内每个单体建筑的外观图片， 分别将其输入基于卷积神经网络构建的结 构类型识别模型进行 结构类型识别； 获取每个单体建筑的遥感图像并进行处 理得到每 个单体建筑的结构几何尺寸； 获取每个单体建筑的可调研信息， 并结合其结构类型， 基于模糊推理方法得到每个单 体建筑的结构内部隐蔽信息； 基于每个单体建筑的结构类型、 结构几何尺寸及结构内部隐蔽信 息构建建筑结构群仿 真模型； 根据场地类别以及地震强度信息， 确定适用于目标区域的基岩地震功率谱， 通过土层 过滤传递函数， 得到地表地震功率谱， 进 而建立目标区域 地震动场模型； 结合建筑结构群仿真模型和目标区域地震动场模型建立建筑结构群地震动力学模型， 通过地震响应分析计算每个单体建筑的地震响应， 将其输入基于长 短时记忆网络构建的最 大层间位移角预测模型， 得到每个单体建筑的最大层 间位移角， 并结合单体建筑破坏指标 对建筑结构群震 害分布进行评估。 2.根据权利要求1所述的建筑结构群抗震性 能评估方法， 其特征在于， 所述结构类型识 别模型基于 Yolov5神经网络构建得到 。 3.根据权利要求1所述的建筑结构群抗震性 能评估方法， 其特征在于， 所述模糊推理方 法包括： 以建造年代作为可调研信息， 以材料强度、 构造措施、 配筋情况作为结构内部隐蔽信 息； 建立以建造年代、 结构类型为输入， 材料强度、 构造措施、 配筋情况为输出的双输入三 输出模糊推理模型进行模糊推理。 4.根据权利要求3所述的建筑结构群抗震性 能评估方法， 其特征在于， 建造年代论域为 [A， B]， 单位为年， 模糊语言变量为 “早”和“晚”， 隶属度函数为钟形， 年份B大于年份A； 结构 类型论域为[1， 8]， 模糊语言变量为： 砌体结构、 框架结构、 剪力墙结构、 框架 ‑剪力墙结构、 框支结构、 筒体结构、 框筒 结构、 大跨结构共八种类型， 其隶属度函数为三角形； 材料强度论 域为[1， 5 ]， 模糊语言变量为： 低、 中下、 中等、 中上、 高共五种类型， 其隶属度函数为三角形； 构造措施论域为[0， 1]， 模糊语言变量为 “存在”和“不存在”两种， 隶属度函数为梯形； 配筋 措施论域为[0， 1]， 模糊语言变量 为“未配筋”和“配筋”两种， 隶属度函数为梯形。 5.根据权利要求1所述的建筑结构群抗震性 能评估方法， 其特征在于， 所述目标区域地 震动场模型通过如下 方法建立： 根据场地类别和地震强度信 息生成目标区域基岩地震功率谱， 考虑地震动由基岩向地 表的传递效应， 根据土层过滤传递函数得到目标区域内各目标点的地表功率谱， 进而生成 各目标点对应的地震动时程。 6.根据权利要求5所述的建筑结构群抗震性 能评估方法， 其特征在于， 所述地表地震功 率谱为： Sg(ω)＝|Hn(ω)|2×Sn‑1(ω)＝|Hn(ω)|2×|Hn‑1(ω)|2×Sn‑2(ω)＝…＝|Hg(ω)|2× Sr(ω)权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115017591 A 2式中， ω表示频率； Sg(ω)为地表地震功率谱； Sr(ω)为与基岩地震功率谱； Hi(ω)为每 一层土的土层过 滤传递函数， 其表达式如下： 式中， ξi表示第i层土的能量传递耗散阻尼比， γi为第i层土的土层边界处反射系数， τi 为地震波在第i层土的传播时间； γi和 τi分别表示 为： τi＝hi/ υi 式中， ρi表示第i层土的密度， υi表示地震波在第i层土的传播波速， hi表示第i层土的土 层厚度。 7.根据权利要求1所述的建筑结构群抗震性 能评估方法， 其特征在于， 所述最大层间位 移角预测模型基于长短时记忆网络模型构建， 以地震响应作为输入， 以最大层 间位移角作 为输出， 训练过程中采用粒子群算法对 模型参数进行优化。 8.根据权利要求1所述的建筑结构群抗震性 能评估方法， 其特征在于， 所述结合单体建 筑破坏指标对建筑结构群震 害分布进行评估， 包括： 基于建筑结构群地震动力学模型模拟目标区域发生不同强度地震的情形， 得到不同地 震强度下 各单体建筑的最大层间位移角； 将各单体建筑的最大层间位移角与 单体建筑破坏指标规定的层间位移限值进行比较， 将各单体建筑分级评 定为完好、 基本 完好、 轻微破坏、 中等破坏、 严重破坏、 倒塌中的一种； 将各单体建筑根据分级进行标定， 得到目标区域不同地震强度 下的建筑结构群震害分 布。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115017591 A 3