[发明专利]一种建筑物强度退化程度的检测分析方法

摘要

本发明涉及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：建立建筑结构的模型；开展耦合分析、生成强度退化程度分析所需的输入文件和计算文件、建立所述建筑结构的简化整体模型、计算结构长期强度退化程度；本发明利用仿真计算方法，能够根据分析数据检测建筑物强度退化程度，精确智能。

主权项

1.一种钢筋混凝土房屋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，依据钢筋混凝土房屋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，对所述ANSYS软件输入文件的有效性进行检查，调用所述ANSYS软件开展荷载及震动联合作用下的耦合分析，得到所述荷载及震动联合作用下所述钢筋混凝土房屋结构的反应；S3、在所述ANSYS‑MATLAB接口中指定所述MATLAB软件的计算类型，读取所述ANSYS软件结果文件，依据指定的分析类型生成所述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、在所述MATLAB软件中建立所述钢筋混凝土房屋简化的整体结构模型，读入所述ANSYS‑MATLAB接口生成的疲劳荷载文件和计算文件，开展所述钢筋混凝土房屋强度退化程度分析，得到所述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，V₀为所述荷载及震动联合作用下的等效静力荷载，V为所述荷载单独作用下的静力荷载，i是指所述钢筋混凝土房屋中第i层，n是所述钢筋混凝土房屋总层数，x_i是指所述钢筋混凝土房屋中第i层的横向震动干扰系数，y_i是指所述钢筋混凝土房屋中第i层的纵向震动干扰系数，所述x_i为大于0且小于1的有理数，所述y_i为大于0且小于1的有理数，α是联合强化干扰系数，所述α为大于0且小于1的有理数；S5、所述的步骤S4具体包含以下建模和计算步骤:a.在所述MATLAB软件中建立所述钢筋混凝土房屋的整体结构简化模型，将所述钢筋混凝土房屋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.基于所述a中的所述钢筋混凝土房屋的整体结构简化模型和所述b中的基础的线性刚度矩阵，同时施加所述钢筋混凝土房屋分析得到的疲劳荷载和计算参数设置文件，开展所述钢筋混凝土房屋荷载、震动荷载联合作用下的所述钢筋混凝土房屋整体结构反应分析；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，开展所述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、依据所述钢筋混凝土房屋结构的脆化准则，得到所述钢筋混凝土房屋结构的长期强度退化程度；S8、基于半整体方法的所述钢筋混凝土房屋强度退化程度分析模型；S9、利用所述ANSYS软件建立所述钢筋混凝土房屋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、利用所述ANSYS软件和所述ANSYS软件MATLAB中的基础计算程序，读入步骤S9中的基础结构质量和刚度矩阵，进行缩聚，得到所述钢筋混凝土房屋基础模型矩阵；S11、基于S10中的模型矩阵，在所述ANSYS软件中建立所述钢筋混凝土房屋模型,依据疲劳设计工况和所述钢筋混凝土房屋规范的规定生成疲劳计算所需的荷载文件；S12、启动所述ANSYS‑MATLAB接口，首先对所述ANSYS软件输入文件的有效性进行检查，调用所述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、在所述ANSYS‑MATLAB接口中指定所述MATLAB软件的计算类型，读取所述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钢筋混凝土房屋底部所述钢筋混凝土房屋荷载和计算文件，存放到所述工作文件夹；S14、在所述MATLAB软件中建立所述钢筋混凝土房屋基础结构模型，读入步骤S13中的所述钢筋混凝土房屋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，开展所述钢筋混凝土房屋荷载、震动荷载联合作用下的所述钢筋混凝土房屋基础结构反应分析，得到基础结构等效静力荷载；S15、所述S14中所述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所述钢筋混凝土房屋基础强度退化程度；S17、依据所述钢筋混凝土房屋脆化准则，得到所述荷载及震动作用下所述钢筋混凝土房屋基础结构的长期强度退化程度。