(19)中华 人民共和国 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 202111285935.5 (22)申请日 2021.11.01 (71)申请人 中船第九设计 研究院工程有限公司 地址 200063 上海市普陀区武宁路3 03号 (72)发明人 蔡茂　倪建公　熊家才　方敬齐　 吴超　陈喆　蒋斌　 (74)专利代理 机构 上海精晟知识产权代理有限 公司 3125 3 代理人 肖爱华 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 30/13(2020.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/08(2012.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种对船厂结构进行健康评估的方法 (57)摘要 本发明适用于建筑工程设计技术领域， 提供 了一种对船厂结构进行健康评估的方法， 包括如 下步骤： 步骤一、 确定船厂车间内各构件起控制 作用的控制活荷载； 步骤二、 以步骤一确定出的 控制活载荷为基础， 确定 各安全等级阈值t1、 t2、 t3和t4的对应计算工况； 步骤三、 通过步骤一和 步骤二建立能反映车间实际情况的有 限元分析 模型， 分析构件在各级工况下的响应。 本发明将 船厂结构健康状态分为五级， 分别为 “非常安 全”、“安全”、“重点关注 ”、“预警”、“紧急”， 各等 级之间以阈值t1、 t2、 t3、 t4为界， 并基于荷载组 合原理提出了分级阈值的计算方法。 该评估 方法 能较好地反映结构实际受力状态， 并能对可能的 危险状况发出 预警或紧急， 保障船厂结构安全。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 114036789 A 2022.02.11 CN 114036789 A 1.一种对船厂结构进行健康评估的方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤一、 确定船厂车间内各构件起控制作用的控制活荷载； 步骤二、 以步骤一确定出的控制活载荷为基础， 确定各安全等级阈值t1、 t2、 t3和t4的 对应计算工况； 步骤三、 通过步骤一和步骤二建立能反映车间实 际情况的有限元分析模型， 分析构件 在各级工况 下的响应， 各级工况的分析 结果即为各构件的分级阈值t1、 t 2、 t3和t4； 步骤四、 实测现场构件的关键截面、 关键部位力学指标与步骤三所得的分级阈值进行 对比； 步骤五： 根据对比结果， 分为非常安全、 安全重点关注、 预警和紧急， 采取相应的行为响 应。 2.根据权利要求1所述的对船厂结构进行健康评估的方法， 其特征在于， 所述步骤一中 控制活荷载分别为 风荷载、 吊车荷载、 屋面活载、 雪载和积灰荷载 大值为控制活载荷。 3.根据权利要求1所述的对船厂结构进行健康评估的方法， 其特征在于， 所述步骤二中 当控制活载有两项时， 取两项计算的最 不利值作为阈值。 4.根据权利要求1所述的对船厂结构进行健康评估的方法， 其特征在于， 所述阈值t1的 对应计算工况为恒载+控制活荷载标准值*频遇值系数， 所述阈值t2的对应计算工况为恒载 +控制活荷载标准值， 所述阈值t3的对应计算工况为恒载+所有活荷载标准值最不利组合， 所述阈值t4的对应 计算工况为荷载最 不利组合设计值。 5.根据权利要求1所述的对船厂结构进行健康评估的方法， 其特征在于， 所述步骤五中 非常安全具体表示是监测结果小于控制活载频遇组合产生的效应， 结构负荷水平很低， 结 构非常安全， 可正常使用。 6.根据权利要求1所述的对船厂结构进行健康评估的方法， 其特征在于， 所述步骤五中 安全具体表示是监测结果小于控制活载标准组合产生的效应， 结构负荷水平较低， 结构安 全， 可正常使用。 7.根据权利要求1所述的对船厂结构进行健康评估的方法， 其特征在于， 所述步骤五中 安全重点关注具体表 示是监测结果小于活载最不利组合标准值产生的效应， 结构负荷水平 较高， 但仍在正常范围内， 需重点关注， 仍可正常使用。 8.根据权利要求1所述的对船厂结构进行健康评估的方法， 其特征在于， 所述步骤五中 预警具体表示是监测结果小于所有活载最不利组合设计值产生的效应， 结构负荷水平高， 已明显高于日常状态， 结构可能已出现异常， 系统自动发出 预警， 需限制使用， 并检查异常。 9.根据权利要求1所述的对船厂结构进行健康评估的方法， 其特征在于， 所述步骤五中 紧急具体表示是监测结果超过所有活载最不利组合设计值产生的效应， 结构负荷水平已高 于设计极限， 结构可能已出现异常， 系统自动发出紧急， 需降低 负载或停止使用， 检查异常、 排除可能险情， 必要时撤 离人员。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114036789 A 2一种对船厂结构进行健康评估的方 法 技术领域 [0001]本发明属于建筑工程设计技术领域， 尤其涉及一种对船厂结构进行健康评估的方 法。 背景技术 [0002]结构健康监测技术主要应用在桥梁、 大坝等重要公共设施中， 近年来开始在超高 层建筑、 铁路站房、 大跨空间结构等大型民用公共建筑中得到应用， 但尚未应用在船厂结构 中。 [0003]结构健康评估是结构健康监测的关键环节， 通过划分安全等级来区分结构所处的 状态。 安全等级的建立关键在于分级阈值的确定， 目前常用的阈值设定方法大致分以下三 种： [0004](1)基于统计理论， 将具有一定保证率的历史数据统计特征值作为预警阈值。 这种 方法需要积累足够多的数据， 容 易存在统计盲区， 有一定风险。 [0005](2)人为指定结构极限能力的某个百分比为分级阈值。 这种统一比例系数的阈值 设定方法过于笼统， 没有体现不同构件实际受力状态的差异。 [0006](3)按照现场可能的情况， 考虑各种荷载、 作用的组合， 计算结构在不同工况组合 下的响应， 不同的负载 水平对应结构不同的安全级别。 [0007]本发明采用第三种阈值设定方法， 结合船厂结构受力特点， 设计了一种船厂结构 健康评估方法。 发明内容 [0008]本发明实施例的目的在于提供一种对船厂结构进行健康评估的方法， 旨在为船厂 运营安全提供安全保障。 [0009]本发明实施例 是这样实现的， 一种对船厂结构进行健康评估的方法， 包括如下步 骤： [0010]步骤一、 确定船厂车间内各构件起控制作用的控制活荷载； [0011]步骤二、 以步骤一确定出的控制活载荷为基础， 确定各安全等级阈值t1、 t2、 t3和 t4的对应 计算工况； [0012]步骤三、 通过步骤一和步骤二建立能反映车间实际情况的有限元分析模型， 分析 构件在各级工况 下的响应， 各级工况的分析 结果即为各构件的分级阈值t1、 t 2、 t3和t4； [0013]步骤四、 实测 现场构件的关键截面、 关键部位力学指标与步骤三所得的分级阈值 进行对比； [0014]步骤五： 根据对比结果， 分为非常安全、 安全重点关注、 预警和紧急， 采取相应的行 为响应。 [0015]进一步的技术方案， 所述步骤一中控制活荷载分别为风荷载、 吊车荷载、 屋面活 载、 雪载和积灰荷载 大值为控制活载荷。说　明　书 1/4 页 3 CN 114036789 A 3