(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 202210760731.0 (22)申请日 2022.06.30 (71)申请人 同济大学 地址 200092 上海市杨 浦区四平路1239号 (72)发明人 熊青松　熊海贝　孔庆钊　袁程　 丁叶蔚　陈琳　李颖　 (74)专利代理 机构 上海科律专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 31290 专利代理师 叶凤 (51)Int.Cl. G01M 5/00(2006.01) G01M 13/00(2019.01) G01M 99/00(2011.01) G01N 3/12(2006.01) G06F 30/13(2020.01)G06F 30/23(2020.01) (54)发明名称 数据模型双驱动 的高层建筑结构风致响应 系统评估方法 (57)摘要 一种数据模型双驱动 的高层建筑结构风致 响应系统评估方法， 包括舒适度评估和安全评 估。 该方法通过将现场实测数据以及有限元模型 计算相结合， 提出一种针对高层建筑非线性风致 振动位移评估方法。 同时， 该方法引入了模态参 数识别， 将其结果用于有限元模 型更新从而提高 模型的保真度。 作为风致响应评估方法， 本发明 将实测数据与有限元计算的优点相结合， 突破了 传统基于层间位移角限值的静态线性评估方法， 以数据模型双驱动的方式， 实现了对于高层建筑 结构风致响应的非线性动态系统性识别。 权利要求书2页 说明书3页 附图3页 CN 115326323 A 2022.11.11 CN 115326323 A 1.一种数据模型双驱动的高层建筑风致响应系统评估方法， 其特征在于， 包括舒适度 评估和安全评估。 2.如权利要求1所述的一种数据模型双驱动的高层建筑风致响应系统评估方法， 其特 征在于， 具体包括以下步骤： S1、 采集高层建筑结构实测 加速度响应数据X； S2、 对S1数据X进行分别处 理： S2.1依据国际范围内广泛使用标准AIJES ‑V001‑2004对加速度响应数据X进行舒适度 分析， 利用公式(1)得水平加速度最大绝对值， 与标准AIJES ‑V001‑2004中曲线对照确定出 高层建筑结构风 致振动舒 适度层级， 用以表征舒 适度评估； 式中αmax为水平加速度最大绝对值， a、 b为常系数， f1为振动频率； S2.2、 为获取高层建筑结构位移时程信号同时避免信号时域积分过程中的零点漂移现 象， 采用频域积分方式进行加速度时程二次积分， 得到高层建筑结构位移 时程信号S， 并提 取结构位移时程信号S中最 大值， 即结构两 正交方向的实测最 大水平位移 δx和 δy； 其中， 在进 行频域积分时， 首先利用傅里叶变换将加速度时程信号转为频域信号， 而后在频域内进行 积分， 积分结果 通过逆傅里叶变换重构得到结构位移时程信号； S2.3、 基于实测加速度时程X进行模态参数识别， 采用随机子空间法结合稳定图谱的方 式(SSI‑COV)得到高层建筑结构一阶模态频率f(简称模态频率)及阻尼比ξ； S3、 模型驱动下， 对高层建筑有限元模型进行模态工况分析， 参照实测模态频率f修正 高层建筑有限元模型， 计算 参数设定中， 阻尼比取实测识别结果ξ， 即完成模型 更新； S4、 高层建筑有限元模型修正后， 进行荷载工况包络计算， 进行高层建筑结构在不同荷 载组合作用下高层建筑结构的最大 水平位移Δx和Δy； S5、 将实测位移幅值与有限元计算幅值进行非线性评定， 实现对于高层建筑风致响应 系统安全高精度评估； 具体的， 该非线性评 定其评判法则为 式中δx和 δy为高层建筑结构两正交方向 的实测最大水平位移， Δx和Δy表示有限元计算 高层建筑结构的最大 水平位移； S6、 依据S5评价法则进行安全研判， 若满足该方程则位移响应在安全范围内； 反之， 则 超出安全范围， 需进行巡检或预警。 3.如权利要求1所述的一种数据模型双驱动的高层建筑风致响应系统评估方法， 其特 征在于， 所述S2.1： 具体的， 与标准AIJES ‑V001‑2004中曲线对照确定出高层建筑结构风致 振动舒适度层级， 包括区间H ‑10、 H‑30、 H‑50、 H‑70、 H‑90。 4.如权利要求1所述的一种数据模型双驱动的高层建筑风致响应系统评估方法， 其特 征在于， 所述S2.3： 具体的， 所述稳定图谱用于剔除模态识别过程中虚假模态的影响， 其基 本原理为 通过定义相邻模态i,j之间的距离di,j进行模态判别权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115326323 A 25.如权利要求1所述的一种数据模型双驱动的高层建筑风致响应系统评估方法， 其特 征在于， 通过将现场实测数据以及有限元模型计算相结合， 以数据模 型双驱动的方式， 提出 一种针对高层建筑非线性 风致振动响应系统评估方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115326323 A 3