(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 202210692820.6 (22)申请日 2022.06.17 (71)申请人 北京继祥科技发展 有限公司 地址 100089 北京市海淀区中关村东路18 号1号楼8层B-902 (72)发明人 石岩　杨治国　杨丽曼　王一轩　 孙治博　许少峰　王娜　蔡茂林　 (74)专利代理 机构 北京慕达星云知识产权代理 事务所 (特殊普通合伙) 11465 专利代理师 符继超 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 17/15(2006.01) (54)发明名称 一种直立锁边金属屋面风灾易损性评估方 法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种直立锁边金属屋面风灾 易损性评估 方法和系统， 以蒙特卡洛模拟法作为 概率分析法对 金属屋面进行易损性研究， 通过随 机抽样进行随机模拟， 并通过有限元模型分析法 获取大量样本， 然后对样本进行模拟计算， 得到 样本的均值及对数标准差， 进而根据样本数据， 对性能水准进行量化， 得到破坏参数， 以建立风 灾易损性的概率函数， 最后结合能力需求比对不 同风速下建立的风灾易损性的概率函数进行拟 合， 得到最终拟合函数。 通过本发明公开的评估 方法， 能够直观 看出屋面系统随着极值风压不同 性能水准的概率变化规律， 得到不同极值风压作 用下达到不同性能水准的概率， 从而能够完成对 不同风速下直 立锁边金属屋面 易损性的评估。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 114896675 A 2022.08.12 CN 114896675 A 1.一种直 立锁边金属屋面 风灾易损性评估方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1、 获取多个风速下直立锁边金属屋面跨中竖向位移样本， 根据所述跨中竖向位移样 本， 计算得到破坏参数βc； S2、 根据所述破坏参数βc， 建立风灾易损性的概率函数， 即风速达到v时， 直立锁边金属 屋面的破坏参数 大于或等于破坏参数阈值的概 率； S3、 对不同风速下建立的风 灾易损性的概 率函数进行拟合， 得到最终拟合 函数： 所述k为能力需求， 所述σ 为样本破坏参数的对数 标准差； S4、 根据S3中所述 最终拟合 函数对直 立锁边金属屋面的风 灾易损性进行评估。 2.根据权利要求1所述的一种直立锁边金属屋面风灾易损性评估方法， 其特征在于， 所 述S1中获得多个风速下直 立锁边金属屋面 跨中竖向位移样本， 通过如下步骤获得： S11、 采用蒙特卡洛模拟方法， 根据屋面板的材料参数和扣合处摩擦系数， 进行随机抽 样， 获得金属屋面模型样本； S12、 对所述S11中建立的金属屋面模型按阶梯式增加风速， 测量跨中竖向位移量， 通过 有限元模拟获取位移响应样本 。 3.根据权利要求2所述的一种直立锁边金属屋面风灾易损性评估方法， 其特征在于， 所 述S1中， 通过如下公式获得破坏参数βc： 所述S为支座间距， S0为最小的支座间距， W 为板宽， h为跨中竖向位移， α 为系数。 4.根据权利要求3所述的一种直立锁边金属屋面风灾易损性评估方法， 其特征在于， 所 述最小的支座间距S0设定为80 0mm， 所述系数α 在固定抗 风夹的情况 下设定为5 ‑6之间。 5.根据权利要求1所述的一种直立锁边金属屋面风灾易损性评估方法， 其特征在于， 所 述S3中， 对不同风速下建立的风 灾易损性的概 率函数进行拟合的过程包括如下步骤： S31、 对S1中获得的直立锁边金属屋面跨中竖向位移样本进行统计分析， 获得样品破坏 参数的均值 μ和对数 标准差σ； S32、 根据所述样品破坏参数的均值 μ和对数标准差σ， 对S2中建立的风灾易损性的概率 函数进行对数正态变换， 得到： S33、 建立能力需求比k与风速V的对数关系， 得到： ln(k)＝a*l nV+b S34、 根据能力需求比k与 风速V的对数关系， 对所述经过对数正态变换的风灾易损性的 概率函数进行推导， 得到最终拟合 函数： 6.根据权利要求5所述的一种直立锁边金属屋面风灾易损性评估方法， 其特征在于， 步权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114896675 A 2骤S33中， 所述 k为结构能力与需求的比值， 计算公式为： k＝βc/βLS 所述βc为有限元计算得到的样本破坏参数， 所述βLS为破坏参数阈值。 7.根据权利要求5所述的一种直立锁边金属屋面风灾易损性评估方法， 其特征在于， 步 骤S33中， 所述a和b通过最小二乘法计算得到 。 8.根据权利要求5所述的一种直立锁边金属屋面风灾易损性评估方法， 其特征在于， 对 所述经过对数正态变换的风 灾易损性的概 率函数进行推导的过程如下： 其中， 所述lnk为回归分析的纵坐标， 所述 为样本破坏参数对数标准差， 即σ， 所述 为各性能水准破坏参数的对数 标准差。 9.一种执行权利要求1 ‑7任一所述的直立锁边金属屋面风灾易损性评估方法的系统， 其特征在于， 包括： 评估 模型构建单 元和屋面系统评估单 元； 所述评估 模型构建单 元， 用于构建金属屋面 风灾易损性评估函数； 所述屋面系统评估单元， 用于运用所述金属屋面风灾易损性评估函数， 对金属屋面的 风灾易损性进行评估。 10.根据权利要求9所述的一种直立锁边金属屋面风灾易损性评估系统， 其特征在于， 所述评估 模型构建单 元， 包括位移监测模块、 数据处 理模块和函数拟合模块， 所述位移监测模块， 用于测量 直立锁边金属屋面中的跨中竖向位移； 所述数据处理模块， 用于根据所述跨中竖向位移样本， 计算得到破坏参数β， 并建立关 于破坏参数β 的风 灾易损性的概 率函数； 所述函数拟合模块， 用于对不同风速下建立的风灾易损性的概率函数进行拟合， 得到 用于评估金属屋面 风灾易损性的函数模型。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114896675 A 3