一种建筑物强度退化程度的检测分析方法，属于所述土木构筑物强度检测分析技术领域。
背景技术：
目前，建筑物结构大多数无法根据传感器监测的数据预测其自身的剩余寿命。这一缺陷降低了对建筑物结构稳定性监测的及时性，使维护人员不能及时进行必要的修整维护。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种建筑物强度退化程度的检测分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、利用ANSYS软件建立建筑结构的模型，依据建筑物疲劳设计工况及规范的规定，生成疲劳计算所需的荷载文件和震动文件；
S2、启动ANSYS-MATLAB接口，对ANSYS软件输入文件的有效性进行检查，调用ANSYS软件开展荷载及震动联合作用下的耦合分析，得到荷载及震动联合作用下建筑物结构的反应；
S3、在ANSYS-MATLAB接口中指定MATLAB软件的计算类型，读取ANSYS软件结果文件，依据指定的分析类型生成MATLAB软件计算所需的荷载文件和计算文件，存放到工作文件夹；
S4、在MATLAB软件中建立建筑物简化的整体结构模型，读入ANSYS-MATLAB接口生成的疲劳荷载文件和计算文件，开展建筑物强度退化程度分析，得到荷载及震动联合作用下的等效静力荷载，通过公式一计算：
公式一：
其中，为荷载及震动联合作用下的等效静力荷载，为荷载单独作用下的静力荷载，是指建筑物中第层，是建筑物总层数，是指建筑物中第层的横向震动干扰系数，是指建筑物中第层的纵向震动干扰系数，为大于0且小于1的有理数，为大于0且小于1的有理数，是联合强化干扰系数，为大于0且小于1的有理数；
S5、的步骤S4具体包含以下建模和计算步骤:
a.在MATLAB软件中建立建筑物的整体结构简化模型，将建筑物上部结构简化为节点质量作用于其质心位置；
b.基于疲劳荷载设计重现期的疲劳控制荷载、桩-土非线性模型得到基础的线性刚度矩阵；
c.基于步骤a中的建筑物的整体结构简化模型和步骤b中的基础的线性刚度矩阵，同时施加建筑物分析得到的疲劳荷载和计算参数设置文件，开展建筑物荷载、震动荷载联合作用下的建筑物整体结构反应分析；
d.基于整体结构反应分析得到结构各关键节点的等效应力，以及设定的强度退化程度分析文件，开展荷载及震动联合作用工况下的结构疲劳计算；
e.读入接口生成的多工况并行计算文件，进行多工况并行计算；
S6、依据荷载-强度曲线得到不同设计荷载及对应震动荷载联合作用下的结构强度退化程度；
S7、依据建筑物结构的脆化准则，得到建筑物结构的长期强度退化程度；
S8、基于半整体方法的建筑物强度退化程度分析模型；
S9、利用ANSYS软件建立建筑物基础结构的有限元模型，输出得到基础结构的质量和刚度矩阵；
S10、利用基础计算程序，读入步骤S9中的基础结构质量和刚度矩阵，进行缩聚，得到建筑物基础模型矩阵；
S11、基于S10中的模型矩阵，在ANSYS软件中建立建筑物模型,依据疲劳设计工况和建筑物规范的规定生成疲劳计算所需的荷载文件；
S12、启动ANSYS-MATLAB接口，首先对ANSYS软件输入文件的有效性进行检查，调用ANSYS软件开展荷载作用下的结构反应分析，得到荷载作用下的结构反应；
S13、在ANSYS-MATLAB接口中指定MATLAB软件的计算类型，读取ANSYS软件结果文件，依据指定的分析类型生成计算所需的所属建筑物底部建筑物荷载和计算文件，存放到工作文件夹；
S14、在MATLAB软件中建立建筑物基础结构模型，读入步骤S14中的建筑物荷载文件和计算文件，依据设计震动要素设置震动谱参数生成随机波，开展建筑物荷载、震动荷载联合作用下的建筑物基础结构反应分析，得到基础结构等效静力荷载；
S15、的步骤S15中MATLAB软件中的基础结构有限元模型基于疲劳控制荷载、桩-土非线性模型得到基础的线性刚度矩阵；
S16、采用荷载-强度曲线得到不同设计荷载及震动要素联合作用下的建筑物基础强度退化程度；
S17、依据建筑物脆化准则，得到荷载及震动作用下建筑物基础结构的长期强度退化程度。
本发明的有益成果为：本发明提供了一种建筑物强度退化程度的检测分析方法，利用仿真计算方法，能够根据分析数据检测建筑物强度退化程度，精确智能；具有广阔的市场前景和应用价值。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行详细的说明。应当说明的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，能实现同样功能的产品属于等同替换和改进，均包含在本发明的保护范围之内。具体方法如下：
实施例1：以50层的大楼作为主要研究对象，用一种建筑物强度退化程度的检测分析方法对其进行分析。
S1、利用ANSYS软件建立建筑结构的模型，依据50层大楼疲劳设计工况及规范的规定，生成疲劳计算所需的荷载文件和震动文件；
S2、启动ANSYS-MATLAB接口，对ANSYS软件输入文件的有效性进行检查，调用ANSYS软件开展荷载及震动联合作用下的耦合分析，得到荷载及震动联合作用下50层大楼结构的反应；
S3、在ANSYS-MATLAB接口中指定MATLAB软件的计算类型，读取ANSYS软件结果文件，依据指定的分析类型生成MATLAB软件计算所需的荷载文件和计算文件，存放到工作文件夹；
S4、在MATLAB软件中建立50层大楼简化的整体结构模型，读入ANSYS-MATLAB接口生成的疲劳荷载文件和计算文件，开展50层大楼强度退化程度分析，得到荷载及震动联合作用下的等效静力荷载；
S5、在MATLAB软件中建立50层大楼的整体结构简化模型，将其简化为节点质量作用于其质心位置；基于疲劳荷载设计重现期的疲劳控制荷载、桩-土非线性模型得到基础的线性刚度矩阵；基于整体结构简化模型和线性刚度矩阵，同时施加分析得到的疲劳荷载和计算参数设置文件，开展荷载、震动荷载联合作用下的整体结构反应分析；基于整体结构反应分析得到结构各关键节点的等效应力，以及设定的强度退化程度分析文件，开展荷载及震动联合作用工况下的结构疲劳计算；读入接口生成的多工况并行计算文件，进行多工况并行计算；
S6、依据荷载-强度曲线得到不同设计荷载及对应震动荷载联合作用下的结构强度退化程度；
S7、依据50层大楼结构的脆化准则，得到50层大楼结构的长期强度退化程度；
S8、基于半整体方法的50层大楼强度退化程度分析模型；
S9、利用ANSYS软件建立50层大楼基础结构的有限元模型，输出得到基础结构的质量和刚度矩阵；
S10、利用基础计算程序，读入步骤S9中的基础结构质量和刚度矩阵，进行缩聚，得到50层大楼基础模型矩阵；
S11、基于S10中的模型矩阵，在ANSYS软件中建立50层大楼模型,依据疲劳设计工况和建筑规范的规定生成疲劳计算所需的荷载文件；
S12、启动ANSYS-MATLAB接口，首先对ANSYS软件输入文件的有效性进行检查，调用ANSYS软件开展荷载作用下的结构反应分析，得到荷载作用下的结构反应；
S13、在ANSYS-MATLAB接口中指定MATLAB软件的计算类型，读取ANSYS软件结果文件，依据指定的分析类型生成计算所需的所属50层大楼底部50层大楼荷载和计算文件，存放到工作文件夹；
S14、在MATLAB软件中建立50层大楼基础结构模型，读入步骤S14中的50层大楼荷载文件和计算文件，依据设计震动要素设置震动谱参数生成随机波，开展50层大楼荷载、震动荷载联合作用下的50层大楼基础结构反应分析，得到基础结构等效静力荷载；
S15、的步骤S15中MATLAB软件中的基础结构有限元模型基于疲劳控制荷载、桩-土非线性模型得到基础的线性刚度矩阵；
S16、采用荷载-强度曲线得到不同设计荷载及震动要素联合作用下的50层大楼基础强度退化程度；
S17、依据50层大楼脆化准则，得到荷载及震动作用下50层大楼基础结构的长期强度退化程度。
在ANSYS运行中把每一个step的结果传给MATLAB，用来计算下一步的载荷和单元属性。
ANSYS和MATLAB交换数据，首先要处理好协同问题，一般可用以下两种方法：
（1）ANSYS和MATLAB同时运行:需要建立一个flag文件。通过在ANSYS和程序中读其内容来判断对方是否在运行；在ANSYS和MATLAB运行完一个step,改变flag,告诉对方自己当前运行结束，对方可以继续运行，否则必须等待。
（2）在ANSYS中调用/SYS命令执行MATLAB。此时ANSYS会暂时停止运行，直到MATLAB结束运行，把执行权交还给ANSYS。
在MATLAB中告诉ANSYS改变单元属性和载荷变化:在从ANSYS中导入数据后，MATLAB一般可以根据具体物理模型来创建.mac文件，然后在此文件中写入MPCHG等APDL命令；例如用C创建一个"MD.mac"文本文件，当程序结束运行，在ANSYS中用*use,MD.mac来实现加载和单元属性的改变。