(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 202210788905.4 (22)申请日 2022.07.06 (71)申请人 南通大学 地址 226000 江苏省南 通市啬园路9号 (72)发明人 高文曦　 (74)专利代理 机构 南通云创慧泉专利代理事务 所(普通合伙) 32585 专利代理师 邵永永 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) G06F 30/13(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 基于人工智能和传感器的建筑稳定性监测 方法 (57)摘要 本发明公开了基于人工智能和传感器的建 筑稳定性监测方法,该方法步为骤利用传感器对 建筑进行监测， 得到监测数据； 利用屈服准则， 建 立建筑材料的形变状态方程； 计算建筑材料的形 变增量值与弹性值； 依据流动法则获得建筑材料 的形变矩阵； 建立混凝土的等效应力应变模型； 建立建筑物裂缝模型； 建立建筑结构形变点的位 置坐标方程； 依据建筑结构形变点的位置坐标点 获取回归平面； 确定建筑的形变状态； 建立钢筋 黏结应变模型； 判断形变量是否超过规定值， 若 超过则采取补救措施， 若没有超 过， 重复监测， 本 方法可对建筑物的稳定性进行有效监测， 及时有 效的预防安全 事故的发送。 权利要求书3页 说明书8页 附图2页 CN 114858223 A 2022.08.05 CN 114858223 A 1.基于人工智能和传感器的建筑稳定性 监测方法， 其特 征在于,该 方法步骤为： 步骤S1： 利用传感器对建筑进行监测， 得到监测数据； 步骤S2： 利用屈服 准则， 建立建筑材 料的形变 状态方程； 步骤S3： 计算建筑材 料的形变增量 值与弹性 值； 步骤S4： 依据流动法则获得建筑材 料的形变矩阵； 步骤S5： 建立混凝 土的等效应力应 变模型； 步骤S6： 建立建筑物裂缝模型； 步骤S7： 建立建筑结构形变点的位置坐标 方程； 步骤S8： 构建三维立体坐标,对设定的建筑结构形变测量点采集到的建筑结构数据信 息进行全方位的检测， 依据建筑结构形变点的位置坐标点获取回归平面； 步骤S9： 确定建筑的形变 状态； 步骤S10： 建立钢筋黏结应 变模型； 步骤S11： 判断形变量是否超过规定值， 若超过则 采取补救措施， 若没有超过， 重 复步骤 S1、 S2、 S3、 S4、 S5、 S6、 S7、 S 8、 S9、 S10 。 2.如权利要求1所述的基于人工智能和传感器的建筑稳定性监测方法， 其特征在于， 所 述建筑材 料形变状态方程， 表达式为： 其中， 表示建筑材料形变状态， 表示建筑材料的形变应力值， b表示屈服 准则中的形变硬化函数， c和d分别表示建筑材料变形后x轴和y轴两个方向的回归系数， σ 表 示建筑材 料变形的角度； 所述建筑材 料的形变增量 值与弹性 值， 表达式为： 其中， d( θ )表示形变增量值的积分运算， 表示建筑材料形变量的方差的积分运 算， 表示建筑材料单次形变的最大值的积分运算， d( λ )表示建筑材料弹性值的积分运 算， [B]表示建筑材 料的弹性系数。 3.如权利要求1所述的基于人工智能和传感器的建筑稳定性监测方法， 其特征在于， 所 述建筑材 料形变矩阵， 表达式为： 其中， 表示建筑材料单次形变的最大值， υ表示建筑材料形变增量系数， 表示对 形变应力 求偏导运算， 表示建筑材料形变矩阵， [B]表示建筑材料的弹性系数， T表示矩 阵的转置运 算， C表示形变系数矩阵。 4.如权利要求1所述的基于人工智能和传感器的建筑稳定性监测方法， 其特征在于， 所权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114858223 A 2述混凝土的等效应力应 变模型， 表达式为： 其中， λ表示混凝土的弹性值， D0表示混凝土的弹性模量初始值， D1表示混凝土 发生应变 在割线的峰值点模量， D2表示混凝土发生应变在切线模量, θ表示正常情况下混凝土的受压 峰值, θ0表示混凝 土的等效受压峰值； 混凝土的弹性 值的指数 形式， 表达式为： 其中，hi和θi分别表示为混凝土的抗压强度和开裂应变, θ表示正常情况下混凝土的受 压峰值, 表示调整系数， e表示自然常数。 5.如权利要求1所述的基于人工智能和传感器的建筑稳定性监测方法， 其特征在于， 所 述建筑裂缝模型， 表达式为： 其中， 表示建筑沿k方向产生的裂缝应力应变， 表示建筑沿q方向产生的裂缝应 力应变， 表示建筑沿kq方 向产生的裂缝应力应变， D2表示混凝土发生应变在切线模量, 表示建筑应力传递系数; 应力传递系数的表达式为： 其中， 和 分别表示建筑裂缝原始系数和发送形变后的应力传递系数， 表示调整 系数， e表示自然常数， θ表示 正常情况 下混凝土的受压峰值， θi表示混凝 土的开裂 应变。 6.如权利要求1所述的基于人工智能和传感器的建筑稳定性监测方法， 其特征在于， 所 述建筑结构形变点的位置坐标 方程， 表达式为： 其中， 、 、 分别表示建筑结构形变点位置的横坐标值、 纵坐标值、 竖坐标值， H1表 示建筑的测量 点与坐标之间的距离， ω1和 η1都表示方向值； 当建筑发生形变后结构形变点的位置坐标， 表达式为：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114858223 A 3