[发明专利]高层建筑摆幅测量方法及装置

说明书

本发明实施例提供一种高层建筑摆幅测量方法及装置。方法包括：采集摆幅监测源位移信号x(t)；对位移信号x(t)进行初级滤波，以获取滤波后位移信号y(t)；对位移信号y(t)进行模态分解，得到本征模态函数IMF分量I_m(t)，其中，m＝1,2，…，M，M是IMF分量I_m(t)的总数；利用预设方法计算IMF分量I_m(t)与位移信号y(t)的相关系数，获取相关系数序列；根据相关系数序列进行信号重构，获取建筑摆幅信息。本发明实施例提供的高层建筑摆幅测量方法及装置，通过进行初级滤波以及对滤波后的信号进行模态分解，并利用模态分解后的IMF分量与滤波后的位移信号的相关系数进行信号重构，获取更为精确的建筑摆幅信息，提高了高层建筑摆幅测量的精度。

技术领域

本发明实施例涉及结构检测技术领域，尤其涉及一种高层建筑摆幅测量方法及装置。

背景技术

随着我国经济的高速发展，国内各大中城市的高层建筑如雨后春笋般的建立起来，尤其是特大城市如北京，上海，广州，深圳等。高层建筑在施工期间会受到各种难以抗拒因素的影响而发生形变，加上施工完成后常年使用导致的建材老化等影响，高层建筑形变同样难以避免。高层建筑在强风，台风等恶劣天气下会产生顺风和横风的摇摆，如广州已建成的高层建筑-广州国际金融中心，楼高432米，在大风中的最大摆幅会达到60厘米。如果上述形变和摆幅超出安全范围，轻则影响使用，重则发生倒塌倾覆等重大安全事故。高层建筑的不同关键部位的摆幅监测已经成为高层建筑监测健康状态和安全性监测的重要内容。

目前，高层建筑摆幅监测的常用技术包括位移计，加速度计，千分表，线性差动变压器等接触式传感器。但是，接触式传感器需要布设在高层建筑的感兴趣位置，对于在建的高层建筑物难以安置接触式传感器。为了克服接触式传感器的缺点，全站仪，GPS，视频测量等非接触式技术逐渐应用到高层建筑摆幅监测中。全站仪可以监测局部工程变形，能够实现无人值守全天候自动监测，缺点是测量距离有限。GPS绝对精度能达到厘米甚至毫米级，但是在高层建筑密集处，GPS卫星被遮挡和多路径效应导致监测失败或影响监测精度。视频测量是近景测量技术和计算机视觉等技术的集合，通过在非接触状态下以影像序列的方式瞬间记录下运动物体的空间三维坐标，对物体的运动变形等进行分析。但是由于影像传感器分辨率和帧频的限制，难以高精度的监测高层建筑摆幅。地基微波干涉测量具有远距离遥测、高精度的优点，可用于高层监测摆幅监测，但是由于建筑物自身因素、环境因素和设备自身因素的影响，不可避免的存在噪声影响，降低高层建筑摆幅监测的精度。目前还没有一种方法可以有效的提高高层建筑摆幅测量的精度。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种高层建筑摆幅测量方法及装置。

一方面，本发明实施例提供一种高层建筑摆幅测量方法，包括：

采集摆幅监测源位移信号x(t)；

对所述位移信号x(t)进行初级滤波，以获取滤波后位移信号y(t)；

对所述位移信号y(t)进行模态分解，得到本征模态函数IMF分量I_m(t)，其中，m＝1,2，…，M，M是所述IMF分量I_m(t)的总数；

利用预设方法计算所述IMF分量I_m(t)与所述位移信号y(t)的相关系数，获取相关系数序列；

根据所述相关系数序列进行信号重构，获取建筑摆幅信息。

另一方面，本发明实施例提供一种高层建筑摆幅测量装置，包括：

采集模块，用于采集摆幅监测源位移信号x(t)；

滤波模块，用于对所述位移信号x(t)进行初级滤波，以获取滤波后位移信号y(t)；