【摘 要】
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砌体结构是我国村镇地区分布最广、数量最多的建筑结构类型之一。受经济条件等因素限制,村镇砌体结构普遍存在材料质量参差不齐、施工手段不规范等问题,导致其抗震性能较差,在遭遇地震灾害时往往会发生严重损毁,造成巨大的人员伤亡和经济损失。因此,对其进行准确的建筑信息获取和震害预测是村镇地区地震灾害风险评估的基础性工作。我国村镇区域建筑具有无数据、随机性强和结构形式多样的特点,获取其建筑信息是实现震害预测的前
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砌体结构是我国村镇地区分布最广、数量最多的建筑结构类型之一。受经济条件等因素限制,村镇砌体结构普遍存在材料质量参差不齐、施工手段不规范等问题,导致其抗震性能较差,在遭遇地震灾害时往往会发生严重损毁,造成巨大的人员伤亡和经济损失。因此,对其进行准确的建筑信息获取和震害预测是村镇地区地震灾害风险评估的基础性工作。我国村镇区域建筑具有无数据、随机性强和结构形式多样的特点,获取其建筑信息是实现震害预测的前提和基础,传统的人工检测技术效率低、不经济,而先进的遥感测量技术在解决上述问题时还有待进一步完善。本文提出了一种图像识别与模糊推理相结合的村镇区域砌体结构信息智能获取方法,并进行村镇区域砌体结构的震害预测,具体研究工作如下:(1)提出一种村镇建筑几何信息以及结构类型预测方法。通过图像测量手段结合遥感技术实现村镇建筑几何信息的量测,同时搜集大量数据构建村镇建筑影像数据集,并建立基于卷积神经网络的村镇建筑结构类型图像识别模型,实现了村镇区域砌体结构的准确识别。(2)提出了一种基于模糊推理的村镇区域砌体结构隐蔽信息获取方法。该方法基于模糊数学理论与实际工程经验,构建了村镇砌体结构材料属性、构造信息、墙体配筋情况与经济收入水平,建造年代之间的模糊规则,并建立相应模糊推理模型,该模型可有效提取砌体结构隐蔽信息;同时依据结构的几何信息及地理坐标信息实现其墙体信息的预测。(3)建立了适用于村镇区域砌体结构的力学模型以及空间地震动场。通过拟合公式将获取的建筑信息转换为建立结构弹塑性分析模型所需的参数,将墙体单调骨架曲线进行叠加从而建立结构的多自由度剪切模型。依据目标区域的场地条件、土层结构等信息建立了考虑空间效应和局部场地效应的空间地震动场模型。(4)对内蒙古地区某典型村落进行了砌体结构信息智能获取及震害预测,结果表明,上述方法可以高效、准确地获取村镇区域砌体结构建筑信息,并通过对震害场景的模拟计算,有效预测村镇区域砌体结构震害。
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