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龍圖騰網恭喜青島武曉集團股份有限公司申請的專利鋼結構的安全監測方法及裝置獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN119124520B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-03-25發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202411616724.9，技術領域涉及：G01M5/00；該發明授權鋼結構的安全監測方法及裝置是由韓華;李洪軍;王波設計研發完成，并于2024-11-13向國家知識產權局提交的專利申請。

本鋼結構的安全監測方法及裝置在說明書摘要公布了：本發明涉及結構監測技術領域，具體地說，涉及鋼結構的安全監測方法及裝置。其包括以下步驟：從當地的氣象站收集歷史關鍵環境數據，根據關鍵環境數據對鋼結構的影響程度分配權重，并生成環境指數；結合環境指數評估鋼結構在動態荷載下的振動響應特性，生成振動響應指數；結合振動響應指數對鋼結構進行靜力和動力分析，得出結構穩定性指數；結合環境指數、振動響應指數和結構穩定性指數，生成綜合的安全系數，并劃分風險等級，針對不同等級提出具體的維護和改造建議。該鋼結構的安全監測方法及裝置中，安全系數能夠提供一個更加全面的鋼結構健康狀況指標，有助于識別出潛在的多方面風險，從而幫助及時發現安全隱患。

本發明授權鋼結構的安全監測方法及裝置在權利要求書中公布了：1.一種鋼結構的安全監測方法，其特征在于，包括以下步驟：S1、從當地的氣象站收集歷史關鍵環境數據，分析關鍵環境數據對鋼結構的影響，根據關鍵環境數據對鋼結構的影響程度分配權重，并通過加權平均法生成環境指數；S2、使用加速度計和傳感器采集不同條件下的鋼結構的振動數據，結合環境指數評估鋼結構在動態荷載下的振動響應特性，根據評估結果生成振動響應指數；S3、結合振動響應指數對鋼結構進行靜力和動力分析，評估結構在不同荷載組合下的應力和變形情況，預測構件疲勞壽命計算關鍵構件的疲勞損傷程度；根據疲勞損傷程度的結果定義反映鋼結構穩定性的關鍵指標，并通過加權平均方式得出結構穩定性指數；S4、結合環境指數、振動響應指數和結構穩定性指數，生成綜合的安全系數，并劃分風險等級，針對不同等級提出具體的維護和改造建議；定義綜合安全系數SC用于評估結構的整體安全性； ； 的范圍為0-1，將安全系數進行風險等級的劃分，例如包括低風險、中風險和高風險，當時，判定為低風險；，則判定為中風險；當,則判定為高風險，為環境指數，為結構穩定性指數，為優化后的振動響應指數；所述S1中通過加權平均法生成環境指數，具體如下：定義溫度影響指數： ；其中，為溫度影響指數；為線膨脹系數變化的權重；為彈性模量變化的權重；為屈服強度變化的權重，為鋼結構的長度變化量，為在溫度下的彈性模量，為在溫度下的屈服強度，為鋼結構的初始長度，為參考溫度下的彈性模量，為參考溫度下的屈服強度；定義風速影響指數： ；其中，為風速影響指數；為基本風壓變化的權重；為參考基本風壓；為結構位移響應最大值的權重；為參考位移，為基本風壓，為結構在位置和時間的位移；定義濕度影響指數： ；其中，為濕度影響指數；為腐蝕速率變化的權重；為參考腐蝕速率；為累積腐蝕深度變化的權重；為參考累積腐蝕深度，為腐蝕速率，為在時間的累積腐蝕深度；環境指數為： ；其中，為環境指數；為溫度影響指數的權重；為風速影響指數的權重；為濕度影響指數的權重，為溫度影響指數，為濕度影響指數，為風速影響指數；所述S2的具體步驟如下：S21、在鋼結構的關鍵部位布置加速度計和傳感器，使用數據采集系統記錄傳感器數據，保持數據采集的時間同步和高采樣率，并對采集到的數據進行預處理；S22、根據預處理后的數據，得到頻率響應函數并計算信號的功率譜密度；S23、通過擬合頻率響應函數的峰值區域，提取自然頻率和阻尼比；S24、通過運行模態分析識別鋼結構的模態振型，從而生成振動響應指數；所述S24中，振動響應指數具體為： ；其中，為振動響應指數；為自然頻率的權重；為自然頻率；為振幅的權重；為最大振幅；為加速度均方根值的權重；為加速度均方根值；在振動響應指數中引入環境指數的影響進行優化，優化后的表達式為： ；其中，為優化后的振動響應指數；為環境指數的整體影響因子，為振幅的權重，為最大振幅，為加速度均方根值的權重；為加速度均方根值，為環境指數的整體影響因子，為環境指數；所述S3具體如下：疲勞損傷模型： ；其中，為鋼結構的疲勞壽命；和為鋼結構材料常數；為應力幅值； ；其中，為鋼結構的累積損傷；為循環次數；為第次循環對應的疲勞壽命；為第次循環的次數；關鍵構件疲勞損傷程度： ；其中，為鋼結構第個構件的疲勞損傷程度；為鋼結構第個構件的累積損傷；為臨界損傷值；關鍵指標包括應力水平、變形水平和疲勞損傷程度； ；其中，為應力水平指數；為最大應力；為允許應力； ；其中，為變形水平指數；為最大變形；為允許變形； ；其中，為疲勞損傷程度指數，為鋼結構第個構件的疲勞損傷程度；則結構穩定性指數為： ；其中，為結構穩定性指數；為應力水平的權重；為變形水平的權重；為疲勞損傷程度的權重，為應力水平指數，為變形水平指數，為疲勞損傷程度指數。

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