“特邀报告：基于人工智能的区域建筑震损评估”

由于导师韩小雷教授因故无法出席会议，在韩老师及季静季老师的鼓励支持下，笔者完成本次会议的特邀报告“基于人工智能的区域建筑震损评估”，阐述课题组在单体层次及区域层次震损评估的研究成果。本推送概述本次会议报告的部分主要内容。

单体建筑震损评估

• 反应谱与地震波库的建立

• 基于构件的结构弹塑性分析技术
  

提出嵌入式机器学习模型，实现本构参数自适应更新机制，建立新型梁柱单元，提出剪力墙智能定参算法，并通过振动台试验进行验证。参与国内外多项盲测比赛，获2018第十届全国地震工程学术会议盲测比赛二等奖，日本E-Defense振动台试验盲测比赛第一名（【PBSD】【OpenSees】在2019日本E-Defense盲测比赛的表现）。

• 构件损坏程度评价指标
  

通过有限元分析、试验结果回归统计、试验验证和修正相结合的方式，建立RC梁、柱、剪力墙的破坏形态划分准则及变形指标限值。

• 规程编制与配套软件开发
  

基于关键技术，主编广东省标准《建筑工程混凝土结构抗震吸能设计规程》（DBJ/T 15-151-2019），参编多本全国标准及地方规程，开发配套软件抗震性能设计软件PBSD（【PBSD】功能介绍及应用教学回顾[含视频]）。PBSD具有选波（【PBSD】地震动工具箱教学视频）、弹塑性分析（【PBSD】【PERFORM-3D】YTP导模工具使用手册、【PBSD】减隔震模块介绍）、震损评估等功能，并可为用户自动生成弹塑性报告（【PBSD】一键弹塑性报告功能演示）。目前，注册用户931人，涵盖超100所设计院及高等院校。典型的应用工程包括昆明南亚之窗（【PBSD工程应用】保利南亚之窗——昆明地标性建筑）等。

区域建筑群震损评估

• 地震动参数敏感性研究与数据库搭建
  

通过主成分分析及极端随机森林确定影响结构易损性的关键地震动参数，包含短周期敏感型、中周期敏感型、长周期敏感型三大类。

建立以典型结构为基础，以工程结构为补充的结构模型数据库。其中，工程结构通过云技术收集，截止2020年6月已收集1178个几何数据各不相同的结构模型。

利用结构模型数据库的模型，通过基于构件的弹塑性分析技术转化为弹塑性模型，通过关键地震动参数挑选具有代表性的地震动进行IDA分析，再结合构件损坏程度评价指标，可建立结构震损数据库。

• 搭建区域建筑群震损评估模型
  

利用机器学习，以结构模型数据库的结构特征及关键地震动参数为输入，以结构震损数据库的震损指标为输出，建立区域建筑群震损评估模型。不仅可预测结构在不同地震水准下的宏观响应，而且可以预测结构构件在不同地震水准下的损伤程度。

• 广州某区域建筑群应用示范
  

通过无人机扫描区域建筑信息，生成深度影像图，通过图像平滑、图像分割、边缘提取及规则化，从区域提取164建筑结构的基本信息，利用区域震损评估模型评估区域各结构的构件损伤程度，进而获得结构整体的损伤情况。建立基于BIM的区域震损评估云平台，通过输入地震动可获得区域各建筑的构件损坏程度，为区域防震减灾规划提供指导。