一种建筑物抗震风险检测方法与流程

文档序号:25796895发布日期:2021-07-09 12:04阅读:132来源:国知局
一种建筑物抗震风险检测方法与流程

1.本发明涉及工程设计技术领域,尤其涉及一种建筑物抗震风险检测方法。


背景技术:

2.建筑物取决于建物于建筑设计的形式、功能以及创造性。针对建筑物的设计一方面要符合使用需求,具有技术特点;另一方面,还需要符合人们的审美需求,使得建筑物具有艺术特点。
3.为满足技术需求和艺术需求,建筑物的结构、外形逐渐趋于复杂化和多样化。难免出现建筑物包含多个单肢,基于建筑物的结构特性和力学特性,单肢与单肢之间的连接位置表现为力学上的弱连接。针对弱连接的位置的设计,较大程度的影响到了建筑物的设计效果,以及建筑物后续的使用性能。


技术实现要素:

4.本发明实施例公开了一种建筑物抗震风险检测方法,能够提高建筑物弱连接位置的使用性能。
5.本发明实施例第一方面公开了一种建筑物抗震风险检测方法,其特征在于,所述方法包括:
6.根据建筑物设计参数和抗震标准参数,得到建筑物整体处于所述抗震标准参数示出的震动风险环境中,参照位置受到的第一剪切力;并得到单肢处于所述抗震标准参数示出的震动风险环境中,所述参照位置受到的第二剪切力;其中,所述参照位置为所述单肢上与指定位置处于同一楼层的位置;所述指定位置是所述建筑物的单体之间的连接位置;
7.根据所述第一剪切力和所述第二剪切力之间的差值,以及所述参照位置与所述指定位置的相对位置关系,确定所述单肢对所述指定位置造成的弯矩,以根据所述弯矩确定在所述震动风险环境中所述指定位置的抗震风险。
8.在本说明书一个可选的实施例中,根据所述建筑物设计参数和抗震标准参数,得到所述建筑物整体处于所述抗震标准参数示出的震动风险环境中,所述参照位置受到的第一剪切力,包括:
9.根据所述建筑物设计参数和抗震标准参数,得到所述建筑物整体处于所述抗震标准参数示出的震动风险环境的条件下,所述参照位置所属楼层受到的水平向剪切力;
10.根据所述水平向剪切力和所述楼层的重力荷载代表值,确定所述参照位置受到的第一剪切力。
11.在本说明书一个可选的实施例中,所述弯矩包括对应于第一方向的第一子弯矩,和对应于第二方向的第二子弯矩;所述第一方向和第二方向是水平面内互相垂直的两个方向;
12.根据所述第一剪切力和所述第二剪切力之间的差值,以及所述参照位置与所述指定位置的相对位置关系,确定所述单肢对所述指定位置造成的弯矩,包括:
13.根据所述第一剪切力和所述第二剪切力各自在第一方向的分力,确定第一差值;确定所述位置与所述指定位置在所述第二方向的第一偏心距,根据所述第一差值和所述第一偏心距,确定所述第一子弯矩;并且,
14.根据所述第一剪切力和所述第二剪切力各自在第二方向的分力,确定第二差值;确定所述位置与所述指定位置在所述第一方向的第二偏心距,根据所述第二差值和所述第二偏心距,确定所述第二子弯矩。
15.本发明实施例第二方面公开一种建筑物配筋方法,其特征在于,所述方法包括:
16.根据建筑物设计参数、第一剪切力、第二剪切力和弯矩,得到所述建筑物处于震动风险环境中,所述指定位置在所述建筑物的侧向满足第一安全条件时所需的最低配筋面积,确定为第一配筋面积;并且,将所述建筑物设计参数和所述弯矩,得到所述建筑物处于所述震动风险环境中,所述指定位置在竖直方向满足第二安全条件时所需的最低配筋面积,确定为第二配筋面积;其中,所述第一剪切力、所述第二剪切力、所述弯矩通过第一方面之任一得到的;
17.根据所述第一配筋面积和所述第二配筋面积,得到所述建筑物的备选配筋面积;
18.在所述备选配筋面积满足配筋条件时,将所述备选配筋面积确定为所述建筑物的可用配筋面积。
19.在本说明书一个可选的实施例中,根据建筑物设计参数、第一剪切力、第二剪切力和弯矩,得到所述建筑物处于所述震动风险环境中,所述指定位置在所述建筑物的侧向满足第一安全条件时所需的最低配筋面积,确定为第一配筋面积,包括:
20.确定所述指定位置在承受所述弯矩、且不发生损坏的条件下,所需的最低配筋面积;
21.若采用该最低配筋面积对所述指定位置配筋,所述指定位置在承受剪切力时不会发生损坏,则确定该最低配筋面积是第一配筋面积;其中,所述剪切力包括所述第一剪切力和/或第二剪切力。
22.在本说明书一个可选的实施例中,所述弯矩包括对应于第一方向的第一子弯矩,和对应于第二方向的第二子弯矩;
23.确定所述指定位置承受所述弯矩、且不发生损坏的条件下,所需的最低配筋面积,包括:
24.根据所述第一子弯矩和第二子弯矩,得到综合第一弯矩;
25.确定所述指定位置承受所述综合第一弯矩、且不发生损坏的条件下,所需的最低配筋面积。
26.在本说明书一个可选的实施例中,所述方法还包括:
27.根据所述建筑物设计参数,得到所述建筑物未处于所述震动风险环境中,所述指定位置在竖直方向满足第二安全条件时所需的最低配筋面积,确定第三配筋面积;
28.根据所述第一配筋面积和所述第二配筋面积,得到所述建筑物的备选配筋面积,包括:
29.根据所述第一配筋面积、所述第二配筋面积和第三配筋面积,得到所述建筑物的备选配筋面积。
30.在本说明书一个可选的实施例中,根据所述第一配筋面积和所述第二配筋面积,
得到所述建筑物的备选配筋面积,包括:
31.确定备选配筋面积,使得所述备选配筋面积大于所述第一配筋面积和所述第二配筋面积之和。
32.在本说明书一个可选的实施例中,在所述备选配筋面积满足配筋条件时,将所述备选配筋面积确定为所述建筑物的可用配筋面积;
33.在所述指定位置采用所述备选配筋面积的条件下,预测所述指定位置在所述建筑物的侧向承受的最大剪切力;
34.若所述最大剪切力大于预设的抗剪切阈值,则确定所述备选配筋面积满足配筋条件,将所述备选配筋面积确定为所述建筑物的可用配筋面积。
35.在本说明书一个可选的实施例中,所述方法还包括:
36.在所述备选配筋面积不满足配筋条件时,调整所述建筑物设计参数,并通过第一方面中方法之任一重新确定第一剪切力、第二剪切力和弯矩,直至所述备选配筋面积满足配筋条件。
37.本发明实施例第三方面公开一种建筑物抗震风险检测装置,用于实现前述第一方面中的任意一种方法。
38.本发明实施例第四方面公开一种建筑物配筋装置,用于实现前述第二方面中的任意一种方法。
39.本发明实施例第五方面公开一种计算机可读存储介质,其存储计算机程序,所述计算机程序包括用于执行本发明第一方面和/或第二方面的任意一种方法的部分或全部步骤。
40.本发明实施例第六面公开一种计算机程序产品,当所述计算机程序产品在计算机上运行时,使得所述计算机执行第一方面和/或第二方面的任意一种方法的部分或全部步骤。
41.与现有技术相比,本发明实施例具有以下有益效果:本说明书中的建筑物抗震风险检测过程在确定指定位置的抗震风险时,不仅仅考虑到了震动风险环境中建筑物整体的情况对指定位置造成的影响,还考虑到了震动风险环境中建筑物单肢的情况对指定位置造成的影响,使得本说明书中的建筑物抗震风险检测过程得到的各参数能够从多个维度、更加客观、更加契合实际的衡量指定位置的抗震风险。
附图说明
42.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,在不付出创造率劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
43.图1a是本发明实施例公开的一种建筑物某一楼层指定位置示意图;
44.图1b是图1a所示楼层的俯视图;
45.图2是本发明实施例公开的一种建筑物抗震风险检测过程示意图;
46.图3a是本发明实施例公开的指定位置纵向受力示意图;
47.图3b是本发明实施例公开的指定位置第一方向对应的第一子弯矩示意图;
48.图3c是本发明实施例公开的指定位置第二方向对应的第二子弯矩示意图;
49.图3d是本发明实施例公开的建筑物抗震风险检测过程在第一方向,基于中震标准参数得到的指定位置的检测结果;
50.图3e是本发明实施例公开的建筑物抗震风险检测过程在第二方向,基于中震标准参数得到的指定位置的检测结果;
51.图3f是本发明实施例公开的建筑物抗震风险检测过程在第一方向,基于大震标准参数得到的指定位置的检测结果;
52.图3g是本发明实施例公开的建筑物抗震风险检测过程在第二方向,基于大震标准参数得到的指定位置的检测结果;
53.图4是本发明实施例公开的一种建筑物配筋过程示意图;
54.图5是本发明实施例公开的一种建筑物抗震风险检测装置示意图;
55.图6是本发明实施例公开的一种建筑物配筋过程装置示意图;
56.图7是本发明实施例公开的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
57.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
58.需要说明的是,本发明实施例及附图中的术语“包括”“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
59.本说明书的过程应用于建筑物设计环节。本说明书中的“抗震风险”有可能是地震、风等自然环境因素造成的风险,也有可能是人为因素造成的风险。
60.在本说明书中的过程之前,可以由设计人员基于需求,确定出建筑物设计参数和抗震标准参数。其中,建筑物设计参数可以是一下至少一种:建筑物的结构参数(例如,建筑物的楼层数量、建筑物各楼层的层高、楼层的楼板厚度、楼板的截面积等)、材料参数(例如,建筑物的材质、钢筋牌号等)建筑物所处地理位置等;抗震标准参数可以是一下至少一种:抗震等级的参数、防风等级的参数。
61.本说明书中的过程旨在一定程度的确定出建筑物的单肢之间的连接位置(即为“指定位置”,示例性的,如图1a和图1b所示)的抗震风险。在某些场景中,单肢也可以被称为单塔。名称和称谓的差异不应视为对本说明书中的技术方案的限制。
62.可以理解的是,建筑物通常包括若干个楼层(具体,视建筑物的结构而定,在图3d至图3f所示的示例中,建筑物工包含46个楼层),在某些情形下,建筑物的每一个楼层都包含指定位置;而在其他情形下,建筑物的某一个或某几个楼层(而不是全部楼层)包含指定位置。
63.相对应的,指定位置所处的楼层中属于单肢的位置,在本说明书中称为参照位置,在如如图1a和图1b所示的示例中,除标示出的指定位置以外的其他位置,即为该指定位置
所属楼层的参照位置。由于指定位置连接的单肢不唯一,则参照位置也可能不唯一,例如,图1a和图1b中,指定位置左右两侧各有一个参照位置。
64.示例性的,本说明书以包含指定位置的某一个楼层的某一个指定位置为例,对本说明书的过程进行说明。该楼层可以包含多个参照位置,以下仅以多个参照位置中的一个为例。
65.在多个楼层均包含指定位置情况下,和/或,在某一个楼层包含多个指定位置的情况下,和/或,某一楼层包括多个参照位置的情况下,本说明书中的过程也适用。
66.本说明书中的过程可以由建筑物抗震风险检测系统执行,该过程可以包括以下步骤:
67.s200:根据建筑物设计参数和抗震标准参数,得到所述建筑物整体处于所述抗震标准参数示出的震动风险环境中,参照位置受到的第一剪切力。
68.抗震标准参数中的抗震等级的参数可以表征设计人员对建筑物抵抗地震等级的要求,例如,在抗震等级的参数是7级时,表明设计人员要求建筑物至少能够抵抗7级地震。以此类推,可以得出防风等级的参数的含义。
69.本说明书中的第一剪切力可以示出:当建筑物所处的环境为抗震标准参数对应的震动风险环境中时(例如,建筑物处于7级地震中),该建筑物整体受到的来自于震动风险环境的影响,对参照位置造成的剪切力(在本说明书中,剪切力为水平方向的力)。
70.在本说明书一个可选的实施例中,确定第一剪切力的过程可以是:根据建筑物设计参数,得到所述指定位置所属楼层的重力荷载代表值。楼层的重力荷载代表值表征指定位置所属楼层的重量(本说明书中的重量可以是楼板的重量)。并根据所述建筑物设计参数和抗震标准参数,得到所述建筑物整体处于所述抗震标准参数示出的震动风险环境的条件下,所述参照位置所属楼层受到的水平向剪切力。之后,根据楼层受到的水平向剪切力和所述楼层的重力荷载代表值,确定所述参照位置受到的第一剪切力。
71.可选地,建筑物抗震风险检测系统可以包括整体模型。整体模型用于根据建筑物设计参数和抗震标准参数,得到参照位置受到的第一剪切力。该整体模型可以是有限元模型。则前述楼层的重力荷载代表值和楼层受到的水平向剪切力可以是整体模型生成的中间数据,第一剪切力可以是整体模型的输出。在图3d至图3f所示的示例中,图中表示出的“按重力荷载代表值分摊到单肢的fx
整单肢
(kn)”和“按重力荷载代表值分摊到单肢的fy
整单肢
(kn)”,即为第一剪切力。
72.本说明书对建筑物抗震风险检测系统获取建筑物设计参数和抗震标准参数的方式不做具体限制。示例性的,可以在本步骤之前,由预设的数据服务器将建筑物设计参数和抗震标准参数发送至建筑物抗震风险检测系统,使得建筑物抗震风险检测系统执行本步骤及以后的处理过程。
73.s202:根据建筑物设计参数和抗震标准参数,得到所述单肢处于所述抗震标准参数示出的震动风险环境中,所述参照位置受到的第二剪切力。
74.本说明书中的第二剪切力可以示出:当建筑物所处的环境为抗震标准参数对应的震动风险环境中时,该参照位置所属的单肢受到的来自于震动风险环境的影响,对参照位置造成的剪切力。
75.在本说明书一个可选的实施例中,生成第二剪切力的过程可以是:根据建筑物设
计参数,得到所述参照位置的重力荷载代表值。参照位置的重力荷载代表值表征参照位置的重量。之后,根据参照位置的重力荷载代表值,确定所述参照位置受到的第二剪切力。在图3d至图3f所示的示例中,图中表示出的“x向地震作用下结构的地震力/fx
单肢
(kn)”和“y向地震作用下结构的地震力/fy
单肢
(kn)”,即为第二剪切力。
76.可选地,建筑物抗震风险检测系统可以包括单肢模型。单肢模型用于根据建筑物设计参数和抗震标准参数,得到参照位置受到的第二剪切力。该单肢模型也可以是有限元模型。则前述的参照位置的重力荷载代表值可以是单肢模型生成的中间数据,第二剪切力可以是单肢模型的输出。
77.由有限元模型的原理可知,在有限元模型输出的针对某一最小单元(在本案中,该最小单元即为参照位置或参照位置所属的楼层)的结果,该结果不仅仅是以该最小单元的个体特征为依据的,该结果还体现了该最小单元和除该最小单元以外的其他最小单元之间的相互关系。例如,当最小单元是某个楼层时,除该最小单元以外的其他最小单元可以是建筑物的其他楼层。
78.可见,在本说明书中的过程采用有限元模型得到第一剪切力和第二剪切力的时,能够有效的将建筑物整体的情况融入到各个楼层中,并充分体现了楼层之间的相互作用对第一剪切力和/或第二剪切力的影响。使得后续步骤中基于一剪切力和第二剪切力得到的指定位置的弯矩,更加准确。
79.需要说明的是,步骤s200和步骤s202的执行次序不分先后。
80.s204:根据所述第一剪切力和所述第二剪切力之间的差值,以及所述参照位置与所述指定位置的相对位置关系,确定所述单肢对所述指定位置造成的弯矩。
81.影响建筑物的震动风险环境中的面临的抗震风险的因素较多,对抗震风险的表征方式也多种多样,本说明书通过第一剪切力、第二剪切力和指定位置的弯矩对指定位置面临的抗震风险进行表征。
82.在本说明书一个可选的实施例中,确定指定位置的弯矩过程可以是:根据建筑物设计参数,确定所述指定位置和所述参照位置之间的偏心距。根据第一剪切力和所述第二剪切力之间的差值和所述偏心距,确定所述弯矩。所述弯矩与差值、所述偏心距中的至少一种正相关。可选地,可以将所述差值和偏心距的乘积,确定为弯矩。在本说明书中,偏心距可以是指定位置的重心和参照位置的重心之间的距离。在图1b中示出了指定位置与单肢2在第一方向的第二偏心距,以及单肢1在第二方向的第一偏心距。
83.此外,在本说明书另一个可选的实施例中,还可以根据所述差值、所述相对位置关系以及指定位置的恒载力矩,确定所述单肢对所述指定位置造成的弯矩。恒载力矩可以是建筑物未处于震动风险环境时,由指定位置自身重量引起的力矩。
84.本说明书中的建筑物抗震风险检测可以包括弯矩确定模型,本步骤确定弯矩的过程可以由弯矩确定模型执行。而在其他可选的实施例中,确定弯矩的过程还可以由人工执行。
85.至此,得到了可以用于衡量指定位置面临的抗震风险的各参数。
86.可见,本说明书中的建筑物抗震风险检测过程在确定指定位置的抗震风险时,不仅仅考虑到了震动风险环境中建筑物整体的情况对指定位置造成的影响,还考虑到了震动风险环境中建筑物单肢的情况对指定位置造成的影响,使得本说明书中的建筑物抗震风险
检测过程得到的各参数能够从多个维度、更加客观、更加契合实际的衡量指定位置的抗震风险。
87.并且,本说明书中的过程在确定指定位置的抗震风险时以建筑物设计参数为依据,则可以分别地针对建筑物的屋面层(顶层)和标准层(除顶层以外的其他楼层,不同楼层的楼板厚度可能不同)对应的指定位置,结合楼层的特征,确定抗震风险。
88.在实际场景中,建筑物结构复杂,建筑物可能面临的震动风险环境也较为复杂。为使得本说明书中的过程能够更加适于复杂的场景,本说明书将水平向分为相互垂直的第一方向和第二方向,示例性的,第一方向和第二方向可以如图3b和3c所示。
89.则在前述步骤中根据差值确定弯矩的过程可以是:根据所述第一剪切力和所述第二剪切力各自在第一方向的分力,确定第一差值;确定所述位置与所述指定位置在所述第二方向的第一偏心距,根据所述第一差值和所述第一偏心距,确定所述第一子弯矩(例如,可以将第一差值和第一偏心距的乘积,确定为第一子弯矩)。并且,根据所述第一剪切力和所述第二剪切力各自在第二方向的分力,确定第二差值;确定所述位置与所述指定位置在所述第一方向的第二偏心距,根据所述第二差值和所述第二偏心距,确定所述第二子弯矩(例如,可以将第二差值和第二偏心距的乘积,确定为第二子弯矩)。第一子弯矩和第二子弯矩共同作为衡量指定位置的抗震风险的参数。
90.在本说明书一个具体的示例中,第一剪切力在第一方向的分力为图3d至图3g所示的fx
整(kn)
,第二剪切力在第一方向的分力为fx
单肢(kn)
;第一剪切力在第二方向的分力为fy
整(kn)
,第二剪切力在第二方向的分力为fy
单肢(kn)
。图3d至图3g中的弱连接楼板,即为本说明书中的指定位置。
91.指定位置抵御震动风险环境造成的影响一定程度有赖于指定位置的配筋情况(即,建筑物中钢筋布置情况),如何在指定位置合理的布置钢筋,成为亟待解决的问题。
92.有鉴于此,本说明书进一步提供一种建筑物配筋过程,以解决处于震动风险环境中的建筑物指定位置的配筋问题。该建筑物配筋过程可以包括以下步骤:
93.s400:根据建筑物设计参数第一剪切力、第二剪切力和弯矩,得到所述建筑物处于震动风险环境中,所述指定位置在所述建筑物的侧向满足第一安全条件时所需的最低配筋面积,确定为第一配筋面积。
94.其中,第一剪切力、第二剪切力和弯矩是通过前述的任意一种建筑物抗震风险检测过程得到的。在本说明书一个可选的实施例中,可以根据第一剪切力和第二剪切力的差值,以及弯矩,确定出第一配筋面积。
95.第一配筋面积可以是指定位置在第一剪切力、第二剪切力和弯矩的作用下,在侧向不会发生破坏(此时,侧向受力发生弹性变形时不发生破坏即为第一安全条件)的时的最低配筋面积。该满足第一安全条件的最低配筋面积可以是经验获得,也可以根据诸如《混凝土结构设计规范》等规范性文件获得。
96.此外,还可以根据实际的需求确定出更高标准的第一安全条件。
97.本说明书中的配筋面积可以是:在楼板的竖直方向单位面积的截面中,钢筋的断面面积。配筋面积仅仅是示例性的对配筋方式的说明,在其他可选的实施例中,还可以通过配筋率等参数表征配筋方式,均在本说明书的保护范围之内。本说明书中的侧向可以是建筑物侧壁受力的方向。建筑物在侧向是受力可以包括水平向的剪切力和弯矩。
98.s402:将所述建筑物设计参数和所述弯矩,得到所述建筑物处于所述震动风险环境中,所述指定位置在竖直方向满足第二安全条件时所需的最低配筋面积,确定为第二配筋面积。
99.第二配筋面积可以是指定位置在弯矩的作用下,在竖直方向不会发生屈服(此时,竖直向受力不发生屈服即为第二安全条件)的时的最低配筋面积。该满足第二安全条件的最低配筋面积可以是经验获得,也可以根据诸如《混凝土结构设计规范》等规范性文件获得。
100.此外,还可以根据实际的需求确定出更高标准的第二安全条件。
101.需要说明的是,步骤s400和步骤s402的执行次序不分先后。
102.s404:根据所述第一配筋面积和所述第二配筋面积,得到所述建筑物的备选配筋面积。
103.通过前述步骤得到的第一配筋面积和第二配筋面积分别从不同的方向,确定了震动风险环境中指定位置所需的最低配筋要求。为能够保证指定位置在不同的方向均能够达到良好的抗震性能,本说明书中的过程对第一配筋面积和所述第二配筋面积进行综合,得到的备选配筋面积大于第一配筋面积和所述第二配筋面积中的任意一个,以使得后续步骤根据备选配筋面积得到的可用配筋面积(即,在建筑物施工过程中,在指定位置实际采取的配筋面积),能够保证指定位置在侧向和竖直向均到达较好的抗震效果。
104.例如,可以将第一配筋面积和所述第二配筋面积之和作为备选配筋面积。
105.s406:在所述备选配筋面积满足配筋条件时,将所述备选配筋面积确定为所述建筑物的可用配筋面积。
106.可见,通过本说明书中的建筑物配筋过程能够对侧向和竖直向等多个方面,使得最终得到的可用配筋面积能够满足多个方面的要求,以保障建筑物的指定位置在震动风险环境中的安全性。
107.在本说明书一个可选的实施例中,抗震标准参数可以分为中震标准参数和大震标准参数。则本说明书中的过程可以采用前述过程,基于中震标准参数,得到中震标准参数对应的第一剪切力、第二剪切力和弯矩;并且,基于大震标准参数,得到大震标准参数对应的第一剪切力、第二剪切力和弯矩。进而基于不同的抗震要求,对指定位置的抗震风险进行检测。
108.在本说明书一个具体的示例中,基于中震标准参数得到的各数据如图3d和图3e所示,基于大震标准参数得到的各数据如图3f和图3g所示。
109.由前述内容可知,通过本说明书中的过程得到的备选配筋面积综合了侧向和竖直方向两个方面,在实际场景中,由于建筑物结构等方面因素造成的影响,由可能存在即使采用备选配筋面积也难免存在建筑物在指定位置处由震动引起的风险较高的情况。
110.有鉴于此,在本说明书一个可选的实施例中,可以在所述指定位置采用所述备选配筋面积的条件下,预测所述指定位置在所述建筑物的侧向承受的最大剪切力。若所述最大剪切力大于预设的抗剪切阈值,则确定所述备选配筋面积满足配筋条件,将所述备选配筋面积确定为所述建筑物的可用配筋面积。若所述备选配筋面积不满足配筋条件,则调整所述建筑物设计参数(例如,增加楼板厚度等),并采用前述的任意一种建筑物抗震风险检测过程基于调整后的建筑物设计参数,重新确定第一剪切力、所述第二剪切力(以重新确定
出第一剪切力和第二剪切力的差值)和弯矩。之后,重新执行本说明书中的建筑物配筋过程,直至确定出可用配筋面积。
111.可选地,针对最大剪切力的预测可以是采用最大剪切力预测模型执行的。
112.在本说明书的建筑物配筋过程中,第一配筋面积和第二配筋面积较大程度的影响到了建筑物在指定位置处的性能。下文就如何得到第一配筋面积和第二配筋面积进行说明。
113.在本说明书一个可选的实施例中,确定第一配筋面积的过程可以是:确定所述指定位置在承受所述弯矩、且不发生损坏的条件下,所需的最低配筋面积。若采用该最低配筋面积对所述指定位置配筋,所述指定位置在承受剪切力时不会发生损坏,则确定该最低配筋面积是第一配筋面积。其中,所述剪切力包括所述第一剪切力和/或第二剪切力。具体地,可以确定第一剪切力和第二剪切力的差值,之后根据差值以及弯矩确定所述指定位置在承受所述弯矩、且不发生损坏的条件下,所需的最低配筋面积。
114.可见,本说明书中的过程第一配筋面积综合了弯矩和剪切力两个方面,以表征指定位置处于震动风险环境时,其侧向的情况,由此得到的第一配筋面积更具综合性。
115.此外,在确定第一配筋面积时还可以针对指定位置在第一方向和第二方向的情况进行综合。在本说明书一个进一步可选的实施例中,可以根据所述第一子弯矩和第二子弯矩,得到综合第一弯矩(可选地,可以对第一子弯矩和第二子弯矩求和,得到综合第一弯矩)。第一子弯矩是对应于第一方向的弯矩,第二子弯矩是对应于第二方向的弯矩。然后,确定所述指定位置承受所述综合第一弯矩、且不发生损坏的条件下,所需的最低配筋面积。
116.示例性的,某指定位置的第一子弯矩mx=883.8kn.m,第二子弯矩my=2351.3kn.m,则综合第一弯矩m=mx+my=3190.1kn.m;在该综合第一弯矩下,指定位置在承受所述弯矩、且不发生损坏的条件下,采用的最低配筋面积是asm=1276mm2。此时,若采用的钢筋的直径是22mm,则应该采用的钢筋的数量是4根。
117.此时,若采用该最低配筋面积(asm=1276mm2)对指定位置进行配筋,该指定位置能够承受的剪切力为vmax=1344kn,大于第一剪切力nx=165.3kn,也大于剪二切力ny=237.3kn,在第一剪切力和第二剪切力在作用下,指定位置均不会发生屈服,则该最低配筋面积是第一配筋面积。
118.在本说明书一个可选的实施例中,第二配筋面积可以是:指定位置在分别承受第一子弯矩和第二子弯矩,且不发生屈服的条件下所需的最低配筋面积。
119.示例性的,某指定位置的第一子弯矩6.27kn.m,第二子弯矩2.75kn.m。该指定位置承受第一子弯矩且不发生屈服时的最低配筋面积是161mm2;该指定位置承受第二子弯矩且不发生屈服时的最低配筋面积是72mm2,则可以将161mm2确定为第二配筋面积。
120.在本说明书前述各实施例中,从建筑物处于震动风险环境的角度,确定指定位置的配筋。在本说明书一个进一步可选的实施例中,还可以综合建筑物未处于震动风险环境的角度确定指定位置的配筋。具体地,该过程可以是:根据所述建筑物设计参数,得到所述建筑物未处于所述震动风险环境中,所述指定位置的恒载力矩。根据所述恒载力矩,确定所述指定位置在竖直方向满足第二安全条件时所需的最低配筋面积,确定第三配筋面积。根据所述第一配筋面积、所述第二配筋面积和第三配筋面积,得到所述建筑物的备选配筋面积(例如,可以将第一配筋面积、所述第二配筋面积和第三配筋面积之和,确定为备选配筋
面积)。
121.由前述内容可知,在本说明书中震标准参数可以分为中震标准参数和大震标准参数。前述的抗震风险检测过程可以得到分别对应于中震标准参数和大震标准参数的各剪切力和弯矩。则在本说明书一个可选的实施例中,可以通过前述建筑物配筋过程得到基于中震标准参数的备选配筋面积;并且,得到基于大震标准参数的备选配筋面积。在基于中震标准参数的备选配筋面积和基于大震标准参数的备选配筋面积之和满足配筋条件时,将基于中震标准参数的备选配筋面积和基于大震标准参数的备选配筋面积之和,确定为所述建筑物的可用配筋面积。
122.在本说明书一个可选的实施例中,指定位置所属楼层可能对应由多个单肢,使得该指定位置对应有多个参照位置。则可以将基于多个参照位置分别得到的备选面积进行求和,在该求和的结果满足配筋条件时,将该求和的结果作为可用配筋面积。
123.可见,本说明书中的建筑物配筋过程还能够对建筑物所处的不同环境进行综合,使得得到的配筋方案能够全场景适用于建筑物的指定位置,提高指定位置的震动风险抵御能力。
124.此外,在本说明书进一步可选的实施例中,还可以通过人工规则对本说明书中的过程得到的针对指定位置的配筋策略进行完善。具体地,该人工规则可以是指定位置处的钢筋需满足伸入周边楼板1.3la。
125.基于同样的思路,本说明书实施例还提供了相应的建筑物抗震风险检测装置如图5所示。
126.图5为本说明书实施例提供的一种建筑物抗震风险检测装置的结构示意图,包括:
127.第一剪切力确定模块500,配置为:根据建筑物设计参数和抗震标准参数,得到所述建筑物整体处于所述抗震标准参数示出的震动风险环境中,参照位置受到的第一剪切力。
128.第一剪切力确定模块502,配置为:得到所述单肢处于所述抗震标准参数示出的震动风险环境中,所述参照位置受到的第二剪切力。其中,所述参照位置为所述单肢上与指定位置处于同一楼层的位置;所述指定位置是所述建筑物的单体之间的连接位置。
129.弯矩确定模块504,配置为:根据所述第一剪切力和所述第二剪切力之间的差值,以及所述参照位置与所述指定位置的相对位置关系,确定所述单肢对所述指定位置造成的弯矩,以根据所述弯矩确定在所述震动风险环境中所述指定位置的抗震风险。
130.在本说明书一个可选的实施例中,第一剪切力确定模块500具体配置为:根据所述建筑物设计参数和抗震标准参数,得到所述建筑物整体处于所述抗震标准参数示出的震动风险环境的条件下,所述参照位置所属楼层受到的水平向剪切力;根据所述水平向剪切力和所述楼层的重力荷载代表值,确定所述参照位置受到的第一剪切力。
131.在本说明书一个可选的实施例中,所述弯矩包括对应于第一方向的第一子弯矩,和对应于第二方向的第二子弯矩;所述第一方向和第二方向是水平面内互相垂直的两个方向。
132.在本说明书一个可选的实施例中,所述弯矩确定模块504具体配置为:根据所述第一剪切力和所述第二剪切力各自在第一方向的分力,确定第一差值;确定所述位置与所述指定位置在所述第二方向的第一偏心距,根据所述第一差值和所述第一偏心距,确定所述
第一子弯矩;并且,根据所述第一剪切力和所述第二剪切力各自在第二方向的分力,确定第二差值;确定所述位置与所述指定位置在所述第一方向的第二偏心距,根据所述第二差值和所述第二偏心距,确定所述第二子弯矩。
133.基于同样的思路,本说明书实施例还提供了相应的建筑物配筋装置如图6所示。
134.图6为本说明书实施例提供的一种建筑物配筋装置的结构示意图,包括:
135.第一配筋面积确定模块600,配置为:根据建筑物设计参数、第一剪切力、第二剪切力和弯矩,得到所述建筑物处于震动风险环境中,所述指定位置在所述建筑物的侧向满足第一安全条件时所需的最低配筋面积,确定为第一配筋面积。
136.第二配筋面积确定模块602,配置为:将所述建筑物设计参数和所述弯矩,得到所述建筑物处于所述震动风险环境中,所述指定位置在竖直方向满足第二安全条件时所需的最低配筋面积,确定为第二配筋面积。其中,所述第一剪切力、所述第二剪切力、所述弯矩通过前述建筑物抗震风险检查方法之任一得到的。
137.备选配筋面积确定模块604,配置为:根据所述第一配筋面积和所述第二配筋面积,得到所述建筑物的备选配筋面积。
138.可用配筋面积确定模块606,配置为:在所述备选配筋面积满足配筋条件时,将所述备选配筋面积确定为所述建筑物的可用配筋面积。
139.在本说明书一个可选的实施例中,第一配筋面积确定模块600具体配置为确定所述指定位置在承受所述弯矩、且不发生损坏的条件下,所需的最低配筋面积;若采用该最低配筋面积对所述指定位置配筋,所述指定位置在承受剪切力时不会发生损坏,则确定该最低配筋面积是第一配筋面积;其中,所述剪切力包括所述第一剪切力和/或第二剪切力。
140.在本说明书一个可选的实施例中,所述弯矩包括对应于第一方向的第一子弯矩,和对应于第二方向的第二子弯矩。第一配筋面积确定模块600还配置为根据所述第一子弯矩和第二子弯矩,得到综合第一弯矩。确定所述指定位置承受所述综合第一弯矩、且不发生损坏的条件下,所需的最低配筋面积。
141.在本说明书一个可选的实施例中,建筑物配筋装置还包括第三配筋面积确定模块608。第三配筋面积确定模块608配置为:根据所述建筑物设计参数,得到所述建筑物未处于所述震动风险环境中,所述指定位置在竖直方向满足第二安全条件时所需的最低配筋面积,确定第三配筋面积。
142.在本说明书一个可选的实施例中,备选配筋面积确定模块604具体配置为:根据所述第一配筋面积、所述第二配筋面积和第三配筋面积,得到所述建筑物的备选配筋面积。
143.在本说明书一个可选的实施例中,备选配筋面积确定模块604具体配置为:确定备选配筋面积,使得所述备选配筋面积大于所述第一配筋面积和所述第二配筋面积之和。
144.在本说明书一个可选的实施例中,可用配筋面积确定模块606具体配置为:在所述指定位置采用所述备选配筋面积的条件下,预测所述指定位置在所述建筑物的侧向承受的最大剪切力;若所述最大剪切力大于预设的抗剪切阈值,则确定所述备选配筋面积满足配筋条件,将所述备选配筋面积确定为所述建筑物的可用配筋面积。
145.在本说明书一个可选的实施例中,可用配筋面积确定模块606还配置为:在所述备选配筋面积不满足配筋条件时,调整所述建筑物设计参数,并通过前述建筑物抗震风险检测方法之任一重新确定第一剪切力、第二剪切力和弯矩,直至所述备选配筋面积满足配筋
条件。
146.本说明书实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该存储介质存储有计算机程序,计算机程序可用于执行上述图1或图3提供的建筑物抗震风险检测过程。
147.本说明书实施例还提出了图7所示的电子设备的示意结构图。如图7,在硬件层面,该电子设备包括处理器、内部总线、网络接口、内存以及非易失性存储器,当然还可能包括其他业务所需要的硬件。处理器从非易失性存储器中读取对应的计算机程序到内存中然后运行,以实现上述图1或图3所述的建筑物抗震风险检测过程。当然,除了软件实现方式之外,本说明书并不排除其他实现方式,比如逻辑器件抑或软硬件结合的方式等等,也就是说以下处理流程的执行主体并不限定于各个逻辑单元,也可以是硬件或逻辑器件。
148.在20世纪90年代,对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如,对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而,随着技术的发展,当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此,不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如,可编程逻辑器件(programmable logic device,pld)(例如现场可编程门阵列(field programmable gate array,fpga))就是这样一种集成电路,其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片pld上,而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且,如今,取代手工地制作集成电路芯片,这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现,它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似,而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写,此称之为硬件描述语言(hardware description language,hdl),而hdl也并非仅有一种,而是有许多种,如abel(advanced boolean expression language)、ahdl(altera hardware description language)、confluence、cupl(cornell university programming language)、hdcal、jhdl(java hardware description language)、lava、lola、myhdl、palasm、rhdl(ruby hardware description language)等,目前最普遍使用的是vhdl(very

high

speed integrated circuit hardware description language)与verilog。本领域技术人员也应该清楚,只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中,就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。
149.控制器可以按任何适当的方式实现,例如,控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式,控制器的例子包括但不限于以下微控制器:arc 625d、atmel at91sam、microchip pic18f26k20以及silicone labs c8051f320,存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。本领域技术人员也知道,除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外,完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件,而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至,可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
150.上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元,具体可以由计算机芯片或实体实现,或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的,计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
151.为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然,在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
152.本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd

rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
153.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
154.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
155.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
156.在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
157.内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)。内存是计算机可读介质的示例。
158.计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd

rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
159.还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
160.本领域技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd

rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
161.本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述,例如程序模块。一般地,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请,在这些分布式计算环境中,由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中,程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
162.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
163.以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
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