一种建筑结构构件的修复方法、装置、设备和存储介质与流程

1.本发明涉及土木工程和结构工程技术领域，尤其涉及一种建筑结构构件的修复方法、装置、设备和存储介质。


背景技术：

2.现有的对钢筋混凝土等建筑结构构件破坏形态和裂缝宽度的分析，通常通过有限元软件对结构构件的弹塑性进行分析，该分析方法是通过对试验数据的抽象得到一个基于构件层次或基于构件材料层次的本构模型，再基于本构模型分析目标构件诸如弹塑性、应变等非线性性能，该方法仅提供结构构件弹塑性、应变等数值供用户对建筑结构构件的受损程度进行分析，而无法对结构构件的受损情况做出直接分析。


技术实现要素：

3.本发明实施例提供一种建筑结构构件的修复方法、装置、设备和存储介质，能通过待修复建筑结构构件的自身参数对受损程度进行直接分析，提高待修复建筑结构构件分析的效率。
4.本发明一实施例提供一种建筑结构构件的修复方法，包括：
5.获取待修复建筑结构构件的若干自身参数，将待修复建筑结构构件的若干自身参数输入到受损程度检测模型中，以使受损程度检测模型根据输入参数对待修复建筑结构构件的弹塑性进行分析，输出待修复建筑结构构件的受损程度；其中，所述受损程度包括以下任意一项或其组合：破坏形态、混凝土应变特征点的裂缝宽度、钢筋应变特征点的裂缝宽度；
6.根据待修复建筑结构构件的受损程度对待修复建筑结构构件进行修复；
7.其中，通过以下方式构建所述受损程度检测模型：
8.获取样本建筑结构构件的若干自身参数和对应的受损程度；
9.构建初始网格模型，以样本建筑结构构件的若干自身参数和对应的受损程度为训练样本，对初始网格模型进行训练，直至初始网格模型收敛，生成受损程度检测模型。
10.进一步地，所述自身参数包括以下任意一项或其组合：
11.混凝土强度等级、纵向钢筋强度等级、箍筋强度等级、轴向压力、轴压比、截面高度、截面宽度、构件等效长度、配箍形式、角筋直径、内部钢筋直径、钢筋根数、保护层厚度、纵筋配筋率、面积配箍率、体积配箍率、箍筋间距或箍筋肢数。
12.进一步地，所述对初始网格模型进行训练，直至初始网格模型收敛，生成受损程度检测模型，包括：
13.对初始网格模型训练时，在每一次迭代训练中，根据网格搜索法获取初始网格模型最优的网络参数，以使初始网格模型收敛，生成受损程度检测模型。
14.进一步地，所述根据待修复建筑结构构件的受损程度对待修复建筑结构构件进行修复，包括：
15.若待修复建筑结构构件混凝土保护层边缘未压碎、待修复建筑结构构件的纵筋屈服且待修复建筑结构构件的裂缝宽度小于第一阈值，则通过灌注环氧树脂或在待修复建筑结构构件表面抹浆对待修复建筑结构构件进行修复。
16.进一步地，所述根据待修复建筑结构构件的受损程度对待修复建筑结构构件进行修复，还包括：
17.若待修复建筑结构构件混凝土保护层未剥落、核心区混凝土完好且裂缝宽度大于第一阈值，小于第二阈值，则通过粘贴纤维材料或表面加设钢板对待修复建筑结构构件进行修复。
18.在上述方法项实施例的基础上，本发明对应提供了装置项实施例；
19.本发明一实施例对应提供了一种建筑结构构件的修复装置，包括：受损程度检测模块、修复模块和受损程度模型构建模块；
20.所述受损程度检测模块，用于获取待修复建筑结构构件的若干自身参数，将待修复建筑结构构件的若干自身参数输入到受损程度检测模型中，以使受损程度检测模型根据输入参数对待修复建筑结构构件的弹塑性进行分析，输出待修复建筑结构构件的受损程度；其中，所述受损程度包括以下任意一项或其组合：破坏形态、混凝土应变特征点的裂缝宽度、钢筋应变特征点的裂缝宽度；
21.所述修复模块，用于根据待修复建筑结构构件的受损程度对待修复建筑结构构件进行修复；
22.所述受损程度模型构建模块，用于获取样本建筑结构构件的若干自身参数和对应的受损程度；构建初始网格模型，以样本建筑结构构件的若干自身参数和对应的受损程度为训练样本，对初始网格模型进行训练，直至初始网格模型收敛，生成受损程度检测模型。
23.本发明另一实施例提供了一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述发明实施例所述的一种建筑结构构件的修复方法。
24.本发明另一实施例提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述发明实施例所述的一种建筑结构构件的修复方法。
25.通过实施本发明具有如下有益效果：本发明提供了一种建筑结构构件的修复方法、装置、设备和存储介质，该方法通过受损程度检测模型对待修复建筑结构构件的自身参数进行分析，继而经模型输出待修复建筑结构构件的受损程度，并基于受损程度对待修复建筑结构构件进行修复；能通过待修复建筑结构构件的自身参数对受损程度进行直接分析，提高待修复建筑结构构件分析的效率。
附图说明
26.图1是本发明一实施例提供的一种建筑结构构件的修复方法的流程示意图。
27.图2是本发明一实施例提供的一种建筑结构构件的修复装置的结构示意图。
具体实施方式
28.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作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。
29.如图1所示，本发明一实施例提供的一种建筑结构构件的修复方法，包括：
30.步骤s1：获取待修复建筑结构构件的若干自身参数，将待修复建筑结构构件的若干自身参数输入到受损程度检测模型中，以使受损程度检测模型根据输入参数对待修复建筑结构构件的弹塑性进行分析，输出待修复建筑结构构件的受损程度；其中，所述受损程度包括以下任意一项或其组合：破坏形态、混凝土应变特征点的裂缝宽度、钢筋应变特征点的裂缝宽度；其中，通过以下方式构建所述受损程度检测模型：获取样本建筑结构构件的若干自身参数和对应的受损程度；构建初始网格模型，以样本建筑结构构件的若干自身参数和对应的受损程度为训练样本，对初始网格模型进行训练，直至初始网格模型收敛，生成受损程度检测模型。
31.步骤s2:根据待修复建筑结构构件的受损程度对待修复建筑结构构件进行修复。
32.对于步骤s1、在对建筑结构构件的可修复性进行判定时，可通过获取待修复建筑结构构件的一个或多个自身参数，将待修复建筑结构构件的多个自身参数输入到受损程度检测模型中，以使受损程度检测模型根据输入的一个或多个自身参数输出对应待修复建筑结构构件的受损程度；该受损程度可以是破坏形态、混凝土应变特征点的裂缝宽度、钢筋应变特征点的裂缝宽度中的一种或多种；
33.在一个优选的实施例中，所述自身参数包括以下任意一项或其组合：混凝土强度等级、纵向钢筋强度等级、箍筋强度等级、轴向压力、轴压比、截面高度、截面宽度、构件等效长度、配箍形式、角筋直径、内部钢筋直径、钢筋根数、保护层厚度、纵筋配筋率、面积配箍率、体积配箍率、箍筋间距或箍筋肢数。
34.具体的，用于判定一建筑结构构件的受损程度的自身参数包含上述自身参数中的一种或多种，在实际使用过程中，可通过选取对应待修复建筑结构构件所对应的自身参数对待修复建筑结构构件的受损程度进行分析。
35.需要补充的是，为便于对上述自身参数和受损程度相关参数的管理，可构件一试验数据库用于存储上述自身参数和受损程度相关参数；通过以下方式构建试验数据库：收集整理国内外钢筋混凝土梁、柱、剪力墙等结构构件的试验数据，形成试验数据库；其中，试验数据库的字段设计如下：试件编号、混凝土强度等级、纵向钢筋强度等级、箍筋强度等级、轴向压力、轴压比、截面高度、截面宽度、构件等效长度、配箍形式、角筋直径、内部钢筋直径、钢筋根数、保护层厚度、纵筋配筋率、面积配箍率、体积配箍率、箍筋间距、箍筋肢数、破坏形态、混凝土应变特征点的裂缝宽度和钢筋应变特征点的裂缝宽度；在对受损程度检测模型进行训练时，可通过上述试验数据库选取对应的参数作为受损程度检测模型的训练样本。
36.在一个优选的实施例中，所述对初始网格模型进行训练，直至初始网格模型收敛，生成受损程度检测模型，包括：对初始网格模型训练时，在每一次迭代训练中，根据网格搜索法获取初始网格模型最优的网络参数，以使初始网格模型收敛，生成受损程度检测模型。
37.具体的，构建一个初始的网格模型，该初始的网格模型包含一个输入层、多个隐藏层和一个输出层；获取样本建筑结构构件的多个自身参数及与其对应的受损程度作为训练
样本，该训练样本可通过上述试验数据库选取；基于选取的训练样本，以自身参数为输入，以受损程度为输出，对初始的网格模型进行训练；在每一次迭代训练过程中，根据网格搜索法优化并调整模型的网格层数；同时，根据网格搜索法根据训练样本和初始的网格模型自身的网络参数进行交叉验证，以获取初始的网格模型在每一次迭代训练过程中的最优网络参数；不断重复上述迭代过程对初始的网格模型进行训练，直至初始的网格模型收敛时，生成上述受损程度检测模型；所构建的受损程度检测模型能基于待修复建筑结构构件的自身参数进行结构构件的弹塑性进行分析，获取对应建筑结构构件的弹塑性分析结果，弹塑性分析结果包括：钢筋应变值、混凝土应变值等；并基于弹塑性分析结果生成包括破坏形态、混凝土应变特征点的裂缝宽度、钢筋应变特征点的裂缝宽度中任意一项或多项的受损程度。
38.对于步骤s2、根据步骤s1得到的待修复建筑结构构件的受损程度对待修复建筑结构构件进行修复。
39.在一个优选的实施例中，所述根据待修复建筑结构构件的受损程度对待修复建筑结构构件进行修复，包括：若待修复建筑结构构件混凝土保护层边缘未压碎、待修复建筑结构构件的纵筋屈服且待修复建筑结构构件的裂缝宽度小于第一阈值，则通过灌注环氧树脂或在待修复建筑结构构件表面抹浆对待修复建筑结构构件进行修复。
40.在另一个优选的实施例中，所述根据待修复建筑结构构件的受损程度对待修复建筑结构构件进行修复，还包括：若待修复建筑结构构件混凝土保护层未剥落、核心区混凝土完好且裂缝宽度大于第一阈值，小于第二阈值，则通过粘贴纤维材料或表面加设钢板对待修复建筑结构构件进行修复。
41.具体的，在得到待修复建筑结构构件的受损程度后，可基于受损程度实施对应的修复策略；在待修复建筑结构构件混凝土保护层边缘未压碎、待修复建筑结构构件的纵筋屈服且待修复建筑结构构件的裂缝宽度小于1mm(即上述第一阈值)时，可通过灌注环氧树脂或是在待修复结构构件表面抹浆的方法对其进行修补；在待修复建筑结构构件混凝土保护层未剥落、核心区混凝土完好且裂缝宽度在大于1mm(即上述第一阈值)，小于2mm(即上述第二阈值)时，可通过粘贴纤维材料或是在待修复建筑结构构件表面加设钢板的方法对其进行加固处理，以使加固后的建筑结构构件能不影响后继使用功能。
42.需要补充的是，基于建筑结构构件的裂缝宽度还可做以下操作；在建筑结构构件产生细微裂缝且受拉纵筋未屈服时，可认为该建筑结构构件仍能正常使用，无需修复；在建筑结构构件未发生纵筋压屈或断裂现象，核心区混凝土未压碎，残余裂缝宽度大于2mm时，此时对该建筑结构构件进行修复，该修复所需的修理费用小于重建费用；在建筑结构构件纵筋压屈或断裂且核心区混凝土压碎时，可局部拆除该构件。
43.在上述方法项实施例的基础上，本发明对应提供了装置项实施例。
44.如图2所示，本发明一实施例提供了一种建筑结构构件的修复装置，包括：
45.受损程度检测模块、修复模块和受损程度模型构建模块；
46.所述受损程度检测模块，用于获取待修复建筑结构构件的若干自身参数，将待修复建筑结构构件的若干自身参数输入到受损程度检测模型中，以使受损程度检测模型根据输入参数对待修复建筑结构构件的弹塑性进行分析，输出待修复建筑结构构件的受损程度；其中，所述受损程度包括以下任意一项或其组合：破坏形态、混凝土应变特征点的裂缝
宽度、钢筋应变特征点的裂缝宽度；
47.所述修复模块，用于根据待修复建筑结构构件的受损程度对待修复建筑结构构件进行修复；
48.所述受损程度模型构建模块，用于获取样本建筑结构构件的若干自身参数和对应的受损程度；构建初始网格模型，以样本建筑结构构件的若干自身参数和对应的受损程度为训练样本，对初始网格模型进行训练，直至初始网格模型收敛，生成受损程度检测模型。
49.需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
50.所述领域的技术人员可以清楚地了解到，为的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可参考前述方法实施例中对应的过程，在此不再赘述。
51.在上述方法项实施例的基础上，本发明对应提供了终端设备项实施例。
52.本发明一实施例提供了一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明中任意一项所述的一种建筑结构构件的修复方法。
53.终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。
54.所称处理器可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端设备的各个部分。
55.所述存储器可用于存储所述计算机程序，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述终端设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
56.在上述方法项实施例的基础上，本发明对应提供了存储介质项实施例。
57.本发明一实施例提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行本发明中任意一项所述的一种建筑结构构件的修复方法。
58.所述存储介质为计算机可读存储介质，所述计算机程序存储在所述计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
59.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种建筑结构构件的修复方法，其特征在于，包括：获取待修复建筑结构构件的若干自身参数，将待修复建筑结构构件的若干自身参数输入到受损程度检测模型中，以使受损程度检测模型根据输入参数对待修复建筑结构构件的弹塑性进行分析，输出待修复建筑结构构件的受损程度；其中，所述受损程度包括以下任意一项或其组合：破坏形态、混凝土应变特征点的裂缝宽度、钢筋应变特征点的裂缝宽度；根据待修复建筑结构构件的受损程度对待修复建筑结构构件进行修复；其中，通过以下方式构建所述受损程度检测模型：获取样本建筑结构构件的若干自身参数和对应的受损程度；构建初始网格模型，以样本建筑结构构件的若干自身参数和对应的受损程度为训练样本，对初始网格模型进行训练，直至初始网格模型收敛，生成受损程度检测模型。2.如权利要求1所述的一种建筑结构构件的修复方法，其特征在于，所述自身参数包括以下任意一项或其组合：混凝土强度等级、纵向钢筋强度等级、箍筋强度等级、轴向压力、轴压比、截面高度、截面宽度、构件等效长度、配箍形式、角筋直径、内部钢筋直径、钢筋根数、保护层厚度、纵筋配筋率、面积配箍率、体积配箍率、箍筋间距或箍筋肢数。3.如权利要求1所述的一种建筑结构构件的修复方法，其特征在于，所述对初始网格模型进行训练，直至初始网格模型收敛，生成受损程度检测模型，包括：对初始网格模型训练时，在每一次迭代训练中，根据网格搜索法获取初始网格模型最优的网络参数，以使初始网格模型收敛，生成受损程度检测模型。4.如权利要求1所述的一种建筑结构构件的修复方法，其特征在于，所述根据待修复建筑结构构件的受损程度对待修复建筑结构构件进行修复，包括：若待修复建筑结构构件混凝土保护层边缘未压碎、待修复建筑结构构件的纵筋屈服且待修复建筑结构构件的裂缝宽度小于第一阈值，则通过灌注环氧树脂或在待修复建筑结构构件表面抹浆对待修复建筑结构构件进行修复。5.如权利要求4所述的一种建筑结构构件的修复方法，其特征在于，所述根据待修复建筑结构构件的受损程度对待修复建筑结构构件进行修复，还包括：若待修复建筑结构构件混凝土保护层未剥落、核心区混凝土完好且裂缝宽度大于第一阈值，小于第二阈值，则通过粘贴纤维材料或表面加设钢板对待修复建筑结构构件进行修复。6.一种建筑结构构件的修复装置，其特征在于，包括：受损程度检测模块、修复模块和受损程度模型构建模块；所述受损程度检测模块，用于获取待修复建筑结构构件的若干自身参数，将待修复建筑结构构件的若干自身参数输入到受损程度检测模型中，以使受损程度检测模型根据输入参数对待修复建筑结构构件的弹塑性进行分析，输出待修复建筑结构构件的受损程度；其中，所述受损程度包括以下任意一项或其组合：破坏形态、混凝土应变特征点的裂缝宽度、钢筋应变特征点的裂缝宽度；所述修复模块，用于根据待修复建筑结构构件的受损程度对待修复建筑结构构件进行修复；所述受损程度模型构建模块，用于获取样本建筑结构构件的若干自身参数和对应的受
损程度；构建初始网格模型，以样本建筑结构构件的若干自身参数和对应的受损程度为训练样本，对初始网格模型进行训练，直至初始网格模型收敛，生成受损程度检测模型。7.一种设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所诉处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5中任意一项所述的一种建筑结构构件的修复方法。8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如权利要求1至5中任意一项所述的一种建筑结构构件的修复方法。

技术总结
本发明公开了一种建筑结构构件的修复方法、装置、设备和存储介质，该方法包括：获取待修复建筑结构构件的若干自身参数，将待修复建筑结构构件的若干自身参数输入到受损程度检测模型中，以使受损程度检测模型根据输入参数对待修复建筑结构构件的弹塑性进行分析，输出待修复建筑结构构件的受损程度；其中，所述受损程度包括以下任意一项或其组合：破坏形态、混凝土应变特征点的裂缝宽度、钢筋应变特征点的裂缝宽度；根据待修复建筑结构构件的受损程度对待修复建筑结构构件进行修复；通过实施本发明能提高待修复建筑结构构件分析的效率。发明能提高待修复建筑结构构件分析的效率。发明能提高待修复建筑结构构件分析的效率。


技术研发人员：戚永乐 王雨 余建忠 周冰 朱敏华 何登富 李俊锦
受保护的技术使用者：中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司
技术研发日：2023.05.16
技术公布日：2023/8/9