一种高层建筑影响的建筑群地震反应谱修正方法及装置

1.本发明涉及地震工程技术领域，特别是指一种高层建筑影响的建筑群地震反应谱修正方法及装置。


背景技术：

2.随着近年来的经济发展，各个城市中已大量兴建高层建筑和高层建筑群。但由于高层建筑质量大、周期长的特点，在地震作用下，高层建筑和高层建筑群会与场地发生显著的相互作用，改变地震波的传播过程，进而影响周围其他建筑的地震危险性。
3.然而，目前建筑的抗震主要将建筑作为一个独立的个体对待，没有考虑周边建筑对其反应谱的影响，在当今高层建筑密集的背景下，其合理性有待商榷。因此，如何合理、可靠地将高层建筑与高层建筑群对周边建筑的地震作用危险性的影响反映到建筑的反应谱中，进而指导建筑的与分析，具有重要科学价值与工程意义。但目前尚缺乏一种有效地基于高层建筑影响的城市建筑群地震反应谱修正方法。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供了一种高层建筑影响的建筑群地震反应谱修正方法及装置。所述技术方案如下：一方面，提供了一种高层建筑影响的建筑群地震反应谱修正方法，该方法由电子设备实现，该方法包括：通过对高层建筑和建筑群进行数据采集，获得高层建筑数据、建筑群数据和场地数据。
5.根据所述高层建筑数据、所述建筑群数据和所述场地数据，获得第一特征模型以及第二特征模型。
6.根据预设的原始反应谱和所述场地数据进行反演操作，获得底部地震波输入数据。
7.根据所述底部地震波输入数据通过所述第一特征模型，获得第一加速度时程；根据所述地震波输入数据通过所述第二特征模型，获得第二加速度时程。
8.根据需求划分周期点，基于所述第一加速度时程和所述第二加速度时程进行计算，得到地震波反应谱在各周期点的变化系数。
9.根据所述地震波反应谱在各周期点的变化系数进行计算，得到各周期点的修正系数。
10.根据所述预设的原始反应谱和所述各周期点的修正系数进行计算，得到修正反应谱。
11.其中，所述高层建筑数据包括高层建筑的力学属性数据和几何属性数据；所述建筑群数据包括建筑群的力学属性数据和几何属性数据；所述场地数据包括各处场地的高程以及土层属性。
12.可选地，所述根据所述高层建筑数据、所述建筑群数据和所述场地数据，获得第一特征模型以及第二特征模型，包括：根据所述高层建筑数据和所述建筑群数据建立第一地震分析模型；根据所述建筑群数据建立第二地震分析模型；根据所述场地数据建立场地模型；将所述第一地震分析模型和所述场地模型进行关联耦合操作，获得第一特征模型；将所述第二地震分析模型和所述场地模型进行关联耦合操作，获得第二特征模型。
13.可选地，所述根据预设的原始反应谱和所述场地数据进行反演操作，获得底部地震波输入数据，包括：根据预设的原始反应谱选取不低于3组的地面运动数据；根据所述场地数据建立场地一维传播模型，将每组地面运动数据根据所述场地一维传播模型进行反演，获得底部地震波输入数据。
14.可选地，所述根据所述底部地震波输入数据通过所述第一特征模型，获得第一加速度时程；根据所述地震波输入数据通过所述第二特征模型，获得第二加速度时程，包括：根据所述底部地震波输入数据和所述第一特征模型进行非线性时程分析，获得第一加速度时程；所述第一加速度时程为在高层建筑影响下的建筑群底部地震波的加速度时程；根据所述底部地震波输入数据和所述第二特征模型进行非线性时程分析，获得第二加速度时程；所述第二加速度时程为无高层建筑影响的建筑群底部地震波的加速度时程。
15.可选地，所述根据所述第一加速度时程和所述第二加速度时程进行计算，得到地震波反应谱在各周期点的变化系数，包括：根据所述第一加速度时程进行计算，得到第一特征地震波反应谱；根据所述第二加速度时程进行计算，得到第二特征地震波反应谱；在每个对应的周期点上，根据所述第一特征地震波反应谱和所述第二特征地震波反应谱，获得各周期点的第一特征地震波反应谱谱值和第二特征地震波反应谱谱值；根据所述各周期点的第一特征地震波反应谱谱值和第二特征地震波反应谱谱值进行计算，获得各周期点的变化系数。
16.可选地，所述根据所述地震波反应谱在各周期点的变化系数进行计算，得到各周期点的修正系数，包括：根据各周期点的变化系数的对数进行计算，获得各周期点的变化系数的对数的均值和标准差；根据预设的建筑物的保证率需求，基于所述各周期点的变化系数的对数的均值和标准差进行计算，得到各周期点的修正系数。
17.可选地，所述根据所述预设的原始反应谱和所述各周期点的修正系数进行计算，得到修正反应谱，包括：根据所述预设的原始反应谱，获得原始反应谱各周期点上的谱值；根据所述原始
反应谱各周期点上的谱值和各周期点的修正系数进行计算，获得各周期点上的修正谱值；根据划分的周期点和所述各周期点上的修正谱值进行更新操作，获得修正反应谱另一方面，提供了一种高层建筑影响的建筑群地震反应谱修正装置，该装置应用于一种高层建筑影响的建筑群地震反应谱修正方法，该装置包括：数据采集模块，用于通过对高层建筑和建筑群进行数据采集，获得高层建筑数据、建筑群数据和场地数据；模型建立模块，用于根据所述高层建筑数据、所述建筑群数据和所述场地数据，获得第一特征模型以及第二特征模型；数据反演模块，用于根据预设的原始反应谱和所述场地数据进行反演操作，获得底部地震波输入数据；加速度时程计算模块，用于根据所述底部地震波输入数据通过所述第一特征模型，获得第一加速度时程；根据所述地震波输入数据通过所述第二特征模型，获得第二加速度时程；变化系数计算模块，用于根据需求划分周期点，基于所述第一加速度时程和所述第二加速度时程进行计算，得到地震波反应谱在各周期点的变化系数；修正系数计算模块，用于根据所述地震波反应谱在各周期点的变化系数进行计算，得到各周期点的修正系数；反应谱修正模块，用于根据所述预设的原始反应谱和所述各周期点的修正系数进行计算，得到修正反应谱。
18.可选地，所述数据采集模块，进一步用于：所述高层建筑数据包括高层建筑的力学属性数据和几何属性数据；所述建筑群数据包括建筑群的力学属性数据和几何属性数据；所述场地数据包括各处场地的高程以及土层属性。
19.可选地，所述模型建立模块，进一步用于：根据所述高层建筑数据和所述建筑群数据建立第一地震分析模型；根据所述建筑群数据建立第二地震分析模型；根据所述场地数据建立场地模型；将所述第一地震分析模型和所述场地模型进行关联耦合操作，获得第一特征模型；将所述第二地震分析模型和所述场地模型进行关联耦合操作，获得第二特征模型。
20.可选地，所述数据反演模块，进一步用于：根据预设的原始反应谱选取不低于3组的地面运动数据；根据所述场地数据建立场地一维传播模型，将每组地面运动数据根据所述场地一维传播模型进行反演，获得底部地震波输入数据。
21.可选地，所述加速度时程计算模块，进一步用于：根据所述底部地震波输入数据和所述第一特征模型进行非线性时程分析，获得第一加速度时程；所述第一加速度时程为在高层建筑影响下的建筑群底部地震波的加速度时程；
根据所述底部地震波输入数据和所述第二特征模型进行非线性时程分析，获得第二加速度时程；所述第二加速度时程为无高层建筑影响的建筑群底部地震波的加速度时程。
22.可选地，所述变化系数计算模块，进一步用于：根据所述第一加速度时程进行计算，得到第一特征地震波反应谱；根据所述第二加速度时程进行计算，得到第二特征地震波反应谱；在每个对应的周期点上，根据所述第一特征地震波反应谱和所述第二特征地震波反应谱，获得各周期点的第一特征地震波反应谱谱值和第二特征地震波反应谱谱值；根据所述各周期点的第一特征地震波反应谱谱值和第二特征地震波反应谱谱值进行计算，获得各周期点的变化系数。
23.可选地，所述修正系数计算模块，进一步用于：根据各周期点的变化系数的对数进行计算，获得各周期点的变化系数的对数的均值和标准差；根据预设的建筑物的保证率需求，基于所述各周期点的变化系数的对数的均值和标准差进行计算，得到各周期点的修正系数。
24.可选地，所述反应谱修正模块，进一步用于：根据所述预设的原始反应谱，获得原始反应谱各周期点上的谱值；根据所述原始反应谱各周期点上的谱值和各周期点的修正系数进行计算，获得各周期点上的修正谱值；根据划分的周期点和所述各周期点上的修正谱值进行更新操作，获得修正反应谱。
25.另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行以实现上述一种高层建筑影响的建筑群地震反应谱修正方法。
26.另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现上述一种高层建筑影响的建筑群地震反应谱修正方法。
27.本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：本发明基于原始反应谱通过基于高层建筑和建筑群数据构建的分析模型，计算反应谱变化系数；通过反应谱变化系数确定反应谱修正系数，量化了高层建筑与高层建筑群对其他城市建筑地震危险性的影响，是一种更有效、更科学的基于高层建筑影响的城市建筑群地震反应谱修正方法。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1是本发明实施例提供的一种高层建筑影响的建筑群地震反应谱修正方法流程图；图2是本发明实施例提供的一种高层建筑影响的建筑群地震反应谱修正装置框
图；图3是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
30.为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
31.本发明实施例提供了一种高层建筑影响的建筑群地震反应谱修正方法，该方法可以由电子设备实现，该电子设备可以是终端或服务器。如图1所示的一种高层建筑影响的建筑群地震反应谱修正方法流程图，该方法的处理流程可以包括如下的步骤：s1、通过对高层建筑和建筑群进行数据采集，获得高层建筑数据、建筑群数据和场地数据。
32.其中，高层建筑数据包括高层建筑的力学属性数据和几何属性数据；建筑群数据包括建筑群的力学属性数据和几何属性数据；场地数据包括各处场地的高程以及土层属性。
33.一种可行的实施方式中，方案中获取的关于高层建筑和城市建筑群的力学属性数据主要包括能够反映建筑抗震性能的材料强度、构件强度或楼层承载力等参数中的一种或几种。
34.获取的关于高层建筑和城市建筑群的几何属性数据主要包括高层建筑和建筑群的位置坐标、轮廓、基础深度、高度等参数。
35.获取的场地数据主要包括各处场地的高程，以及场地不同深度的土层属性，如密度、波速、品质因子等。
36.高层建筑和城市建筑群的相关数据可根据倾斜摄影测量技术、街景地图、查阅设计存档等方式进行获取；场地数据可根据遥感数据推演或直接从公开数据（如地理空间数据云）、公开的文献资料或从相关部门、档案馆等处获取。
37.s2、根据高层建筑数据、建筑群数据和场地数据，获得第一特征模型以及第二特征模型。
38.可选地，根据高层建筑数据、建筑群数据和场地数据，获得第一特征模型以及第二特征模型，包括：根据高层建筑数据和建筑群数据建立第一地震分析模型；根据建筑群数据建立第二地震分析模型；根据场地数据建立场地模型；将第一地震分析模型和场地模型进行关联耦合操作，获得第一特征模型；将第二地震分析模型和场地模型进行关联耦合操作，获得第二特征模型。
39.一种可行的实施方式中，分别针对含指定高层建筑的城市建筑群和不含指定高层建筑的城市建筑群两种建筑分布，建立建筑的地震分析模型，即第一地震分析模型和第二地震分析模型；建筑的地震分析模型可采用非线性多自由度模型以避免由于精细有限元模型带来的巨大计算量；场地模型可采用有限单元法、谱元法等既有方法建立；场地模型为三维分析模型，
并且考虑高层建筑的基础转动影响，场地模型还包含了每栋建筑的建筑基础。
40.建筑模型与场地模型可通过模型中共有的节点保证连接，或通过耦合力-位移边界进行连接融合，用以保证能够反映建筑与场地的相互作用。
41.s3、根据预设的原始反应谱和场地数据进行反演操作，获得底部地震波输入数据。
42.可选地，根据预设的原始反应谱和场地数据进行反演操作，获得底部地震波输入数据，包括：根据预设的原始反应谱选取不低于3组的地面运动数据；根据场地数据建立场地一维传播模型，将每组地面运动数据根据场地一维传播模型进行反演，获得底部地震波输入数据。
43.一种可行的实施方式中，一维反演操作可通过基本波动理论出发进行推导，基本方程计算公式如下式（1）所示：其中，为地震波动水平位移，为地震波动运动时间，地震波动传达的深度，为剪切模量，为运动传播的地质密度，为地质粘度。
44.s4、根据底部地震波输入数据通过第一特征模型，获得第一加速度时程；根据地震波输入数据通过第二特征模型，获得第二加速度时程。
45.可选地，根据底部地震波输入数据通过第一特征模型，获得第一加速度时程；根据地震波输入数据通过第二特征模型，获得第二加速度时程，包括：根据底部地震波输入数据和第一特征模型进行非线性时程分析，获得第一加速度时程；第一加速度时程为在高层建筑影响下的建筑群底部地震波的加速度时程；根据底部地震波输入数据和第二特征模型进行非线性时程分析，获得第二加速度时程；第二加速度时程为无高层建筑影响的建筑群底部地震波的加速度时程。
46.一种可行的实施方式中，根据第一特征模型和第二特征模型建立质量、刚度和阻尼矩阵，结构动力学基本方程对整个模型进行求解，结构动力学基本方程计算公式如下式（2）所示：其中，是惯性力，与所构建模型的质量和加速度有关；是阻尼力，与构建的模型质量、刚度和速度有关；是恢复力，与构建的模型刚度、位移和非线性本构有关；是外荷载，与模型的地震波输入和场地周围的吸收边界有关。由上式获得惯性力矩阵，根据模型惯性力矩阵进行计算获得第一特征模型的第一加速时程和第二特征模型的第二加速时程。
47.s5、根据需求划分周期点，基于第一加速度时程和第二加速度时程进行计算，得到地震波反应谱在各周期点的变化系数。
48.可选地，根据第一加速度时程和第二加速度时程进行计算，得到地震波反应谱在各周期点的变化系数，包括：
根据第一加速度时程进行计算，得到第一特征地震波反应谱；根据第二加速度时程进行计算，得到第二特征地震波反应谱；在每个对应的周期点上，根据第一特征地震波反应谱和第二特征地震波反应谱，获得各周期点的第一特征地震波反应谱谱值和第二特征地震波反应谱谱值；根据各周期点的第一特征地震波反应谱谱值和第二特征地震波反应谱谱值进行计算，获得各周期点的变化系数。
49.一种可行的实施方式中，分析含高层建筑模型和不含高层建筑模型时，周围建筑群中建筑物底部输入的地震波反应谱，在各特征周期点的变化系数计算公式如下式（3）所示；其中，表示划分的特征周期点，根据需求选定，可选为0.01s-10s中以0.01为间隔的周期点；表示在第一特征模型下，含指定高层建筑，在第k个地震波输入时，计算得到的该建筑底部输入的地震波反应谱在特征周期处的谱值；表示在第二特征模型下，不含指定高层建筑，在第k个地震波输入时，计算得到的该建筑底部输入的地震波反应谱在特征周期处的谱值；表示在第k个地震波输入下，该建筑底部输入地震动反应谱在特征周期处的变化系数。
50.一条地震波的地震波反应谱反映了这条地震波对不同周期结构作用后产生的最大绝对加速度，是一种度量地震波破坏力的方式。在s5步骤中，需要在每一个工况下，对周围建筑群中的每一个建筑，计算每个特征周期点反应谱的加速度变化。特征周期点应覆盖建筑的主要振动模态。根据常规经验，一般的建筑周期不会超过6s，但是超高层建筑的周期可能达到9s-10s，因此，特征周期点应至少覆盖0.01s-6s的周期范围，并包含该建筑的基本自振周期，且最好能覆盖到10s。周期点的间隔不宜过大，本发明中取0.01s-0.05s。
51.s6、根据地震波反应谱在各周期点的变化系数进行计算，得到各周期点的修正系数。
52.可选地，根据地震波反应谱在各周期点的变化系数进行计算，得到各周期点的修正系数，包括：根据各周期点的变化系数的对数进行计算，获得各周期点的变化系数的对数的均值和标准差；根据预设的建筑物的保证率需求，基于各周期点的变化系数的对数的均值和标准差进行计算，得到各周期点的修正系数。
53.一种可行的实施方式中，针对周围城市建筑群的每栋建筑，统计所有地震波输入工况下的底部输入地震动反应谱变化情况，认为每个特征周期处的变化系数的对数服从正态分布，，和为变化系数对数的均值和标准差。
54.本发明假设了每个特征周期点的反应谱变化系数遵从对数正态分布，也即变化系数的对数服从正态分布。这种假设基于以下考虑：
分布函数应保证变化系数为正；保证变化系数的分布与变化系数倒数的分布相对于1具有对称性。
55.根据周围建筑群中每栋建筑的保证率需求，以及各周期点的变化系数的对数符合正态分布特点，确定每个更新地震反应谱。具体地，设最终每个特征周期处的修正系数为，修正系数计算公式如下式（4）所示：其中，为根据周围建筑群中建筑物的保证率确定的系数，保证正态分布在区间的累积概率等于保证率，该值可根据正态分布查表获得。
56.为保证结果偏于保守，也可采用下式（5）进行额外约束：式中参数含义与公式（4）中相同。
57.本发明中在保证率的引入是为了方便区分不同重要程度的建筑。对于高重要度的建筑，需要采用很高的保证率，使得分析方案尽量偏于保守，即尽量以最坏的情况计算；对于一般重要度的建筑，可综合安全性和经济性的需求适当降低保证率。保证率的引入本质上是对应了建筑抗震能力的需求。
58.s7、根据预设的原始反应谱和各周期点的修正系数进行计算，得到修正反应谱。
59.可选地，根据预设的原始反应谱和各周期点的修正系数进行计算，得到修正反应谱，包括：根据预设的原始反应谱，获得原始反应谱各周期点上的谱值；根据原始反应谱各周期点上的谱值和各周期点的修正系数进行计算，获得各周期点上的修正谱值；根据划分的周期点和所述各周期点上的修正谱值进行更新操作，获得修正反应谱一种可行的实施方式中，在划分的各个周期点上，读取原始反应谱上的谱值与上述步骤计算得到的修正系数相乘获得更新后的修正反应谱谱值，基于周期点的分布对修正反应谱谱值进行统计，获得修正反应谱。
60.本发明中的高层建筑既可以是某栋高层建筑，也可以是高层建筑群。上述内容对于频遇地震、设防地震、罕遇地震、极罕遇地震等不同的地震强度，分析流程完全一致，不再赘述。
61.本发明基于原始反应谱通过基于高层建筑和建筑群数据构建的分析模型，计算反应谱变化系数；通过反应谱变化系数确定反应谱修正系数，量化了高层建筑与高层建筑群对其他城市建筑地震危险性的影响，是一种更有效、更科学的基于高层建筑影响的城市建筑群地震反应谱修正方法。
62.图2是根据一示例性实施例示出的一种高层建筑影响的建筑群地震反应谱修正装置框图，该装置应用于实现一种高层建筑影响的建筑群地震反应谱修正方法。参照图2，该装置包括：
数据采集模块210，用于通过对高层建筑和建筑群进行数据采集，获得高层建筑数据、建筑群数据和场地数据；模型建立模块220，用于根据高层建筑数据、建筑群数据和场地数据，获得第一特征模型以及第二特征模型；数据反演模块230，用于根据预设的原始反应谱和场地数据进行反演操作，获得底部地震波输入数据；加速度时程计算模块240，用于根据底部地震波输入数据通过第一特征模型，获得第一加速度时程；根据地震波输入数据通过第二特征模型，获得第二加速度时程；变化系数计算模块250，用于根据需求划分周期点，基于第一加速度时程和第二加速度时程进行计算，得到地震波反应谱在各周期点的变化系数；修正系数计算模块260，用于根据地震波反应谱在各周期点的变化系数进行计算，得到各周期点的修正系数；反应谱修正模块270，用于根据预设的原始反应谱和各周期点的修正系数进行计算，得到修正反应谱。
63.可选地，数据采集模块210，进一步用于：高层建筑数据包括高层建筑的力学属性数据和几何属性数据；建筑群数据包括建筑群的力学属性数据和几何属性数据；场地数据包括各处场地的高程以及土层属性。
64.可选地，模型建立模块220，进一步用于：根据高层建筑数据和建筑群数据建立第一地震分析模型；根据建筑群数据建立第二地震分析模型；根据场地数据建立场地模型；将第一地震分析模型和场地模型进行关联耦合操作，获得第一特征模型；将第二地震分析模型和场地模型进行关联耦合操作，获得第二特征模型。
65.可选地，数据反演模块230，进一步用于：根据预设的原始反应谱选取不低于3组的地面运动数据；根据场地数据建立场地一维传播模型，将每组地面运动数据根据场地一维传播模型进行反演，获得底部地震波输入数据。
66.可选地，加速度时程计算模块240，进一步用于：根据底部地震波输入数据和第一特征模型进行非线性时程分析，获得第一加速度时程；第一加速度时程为在高层建筑影响下的建筑群底部地震波的加速度时程；根据底部地震波输入数据和第二特征模型进行非线性时程分析，获得第二加速度时程；第二加速度时程为无高层建筑影响的建筑群底部地震波的加速度时程。
67.可选地，变化系数计算模块250，进一步用于：根据第一加速度时程进行计算，得到第一特征地震波反应谱；根据第二加速度时程进行计算，得到第二特征地震波反应谱；在每个对应的周期点上，根据第一特征地震波反应谱和第二特征地震波反应谱，获得各周期点的第一特征地震波反应谱谱值和第二特征地震波反应谱谱值；根据各周期点的第一特征地震波反应谱谱值和第二特征地震波反应谱谱值进行计算，获得各周期点的变化系数。
68.可选地，修正系数计算模块260，进一步用于：根据各周期点的变化系数的对数进行计算，获得各周期点的变化系数的对数的均值和标准差；根据预设的建筑物的保证率需求，基于各周期点的变化系数的对数的均值和标准差进行计算，得到各周期点的修正系数。
69.可选地，反应谱修正模块270，进一步用于：根据预设的原始反应谱，获得原始反应谱各周期点上的谱值；根据原始反应谱各周期点上的谱值和各周期点的修正系数进行计算，获得各周期点上的修正谱值；根据划分的周期点和各周期点上的修正谱值进行更新操作，获得修正反应谱。
70.本发明基于原始反应谱通过基于高层建筑和建筑群数据构建的分析模型，计算反应谱变化系数；通过反应谱变化系数确定反应谱修正系数，量化了高层建筑与高层建筑群对其他城市建筑地震危险性的影响，是一种更有效、更科学的基于高层建筑影响的城市建筑群地震反应谱修正方法。
71.图3是本发明实施例提供的一种电子设备300的结构示意图，该电子设备300可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器（central processing units，cpu）301和一个或一个以上的存储器302，其中，所述存储器302中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器301加载并执行以实现上述一种高层建筑影响的建筑群地震反应谱修正方法的步骤。
72.在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器，上述指令可由终端中的处理器执行以完成上述一种高层建筑影响的建筑群地震反应谱修正方法。例如，所述计算机可读存储介质可以是rom、随机存取存储器（ram）、cd-rom、磁带、软盘和光数据存储设备等。
73.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
74.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。