[01572648]新型建筑索结构设计与监测

本成果于土木建筑与传感器、物联网、人工智能交叉的学科领域,是智能建造在工程领域的研发和应用。 现代社会的建筑结构向更大、更高、更长方向发展,建筑形态和功能日趋复杂,以结构理论、缩尺试验和数值分析为三大支柱的工程研究难以充分把握现代建筑结构的力学性态。随着传感技术、信息技术、人工智能技术的飞跃发展,在建筑结构上布置传感设备,实时在线采集数据,通过基于物联网的云存储和云计算,采用数据融合和智能挖掘手段,进行建筑结构损伤识别和健康监测,成为建筑结构工程应用和研究的新支柱。 关键创新点如下： 1.研究了覆盖土木工程结构性能监测的全套传感-采集-网络接入-测试技术,研制了建筑结构健康监测传感器系列产品,建立了完整的产品体系,产品全系列通过了国家计量科学研究院检测和计量认证,申请了产品专利和软件著作权。 2.研究结构健康监测数据管理方案,开发了高效的传感器数据管理方案,满足高并发、低延迟的数据存储以及快速的数据检索。开发结构健康监测系统数据管理软件,服务器端数据接口兼容全系列传感和采集设备,具有优良的扩展性、通用性和重用性,进行了数据库部署、数据集合和索引的建立。系统研制和开发建立了适合土木建筑性态监测的数据管理和智能挖掘系统。 3.基于海量监测数据,通过信号预处理,进行数据清洗,通过多传感器数据融合,对超高层建筑和超大跨结构进行了抗震抗风及温度效应下的多变量模态识别和结构预警。开发结构健康监测评估和预警软件,应用于重点工程全生命周期下的结构性态识别和严酷环境下的结构性态损伤预警。