CN108027948A - 健全度判定装置、健全度判定方法及健全度判定程序 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种考虑与建筑物的结构信息相应的损伤的影响度并能够进行准确且有效的健全度判定的健全度判定装置、健全度判定方法及健全度判定程序。在S11中,检查确定部(14)根据建筑物结构信息来确定成为重点的部件位置和成为健全度的判定对象的损伤种类。检查数据分析部(16)从检查数据获取部(15)获取图像数据而进行分析,并在作为检查对象而确定的损伤种类的损伤是否存在及存在其损伤的情况下,从该图像数据确定该损伤程度。在S12中,损伤影响度计算部(17)计算每个损伤的损伤影响度。在S13中,健全度判定部(31)根据每个损伤的损伤影响度来判定整个建筑物的健全度。在S14中,健全度输出部(32)将在S13中判定的健全度输出至显示器或打印机等。
Description
技术领域
本发明涉及一种健全度判定装置、健全度判定方法及健全度判定程序,尤其涉及一种用于诊断建筑物的健全度的健全度判定装置、健全度判定方法及健全度判定程序。
背景技术
以往,从建筑物的检查结果判定桥梁、隧道及大厦等建筑物的健全度。检查以龟裂等变形现象的观测进行,并根据该信息和周围的环境及建筑物的设计信息等确定其变形原因,由此进行健全度的判定。
为了准确地进行健全度的判定,需要先进且广泛的专业知识和较长的分析时间。因此,设计了支援健全度的判定的***。
专利文献1中,记载有分析每个构成因素中具备的试验体来诊断每个构成因素的劣化状况。关于建筑物的根基,取下块状的试验体并进行分析的结果,若中性化没有进展,则不修复,根据中性化进展至混凝土的厚度的哪一部分,可进行例如根据需要在表面形成防水性的涂膜的情况或去除中性化的部分并重新浇注混凝土等劣化情况的修复。外壁材料中,涂膜表面的凹陷稍微产生的情况下,重新涂装表面并进行补修即可,在该修改中能够充分发挥初始的性能,并能够判断为不会对寿命带来影响。如此分析在每个构成因素中具备的试验体,并准确地诊断每个构成因素的劣化状况而进行修复,因此能够对每个构成因素进行最佳的修改。
专利文献2中,记载有使用表示桥梁的部件与能够在其部件中产生的损伤种类(检查对象损伤)的对应关系的选项表,相对于调查人员显示可输入的损伤种类的选项。由此,将与工种、部件及材料的组合相关的损伤区分和与损伤区分对应的损伤程度的评价项目及评价基准作为选项而对调查人员进行提示,并给予使调查人员评价各个损伤的指针。并且,还记载有管理人员向调查人员发送建议之后摄影照片的内容。
专利文献3中,记载有根据建筑物的变形信息、结构信息及周围信息来推断变形原因并判定健全度的***。即,从变形展开图自动拾取隧道的衬砌中的龟裂中的因外力引起的裂缝,将其预先与50种类以上中龟裂变形图案进行对照而核对是相当于哪个龟裂变形图案,以相应的龟裂变形图案及周边的地面条件、地质条件、建设时的施工条件及结构条件等基本信息为基础,推断作用于隧道的外力为何种(变形原因)。另外,与推断的变形原因一同基于与上述基本信息有关的信息来判定隧道的力学健全度。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-329550号公报
专利文献2:日本特开2006-338312号公报
专利文献3:日本专利4279159号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
近年来,社会的基础设施的老化成为问题。维护老化的公共基础设施时,期望具有专业知识的检查人员详细地检查基础设施的各处,但是从予算、人员及基础设施的设置场所或设置数量方面而言存在限制,对所有的基础设施立即进行检查较困难。然而,为了区别需要紧急对策的严重的损伤和轻微损伤,要求用于简便且迅速地进行缩小重点的检查的结构。
专利文献1中,仅从建筑物的构成因素的种类诊断劣化情况,由于与结构上部件的位置的关系,没有分析损伤以何种程度对建筑物整体的健全度带来了影响。因此,虽然对结构上建筑物的安全性影响较大的部位受到了损伤,但是有可能存在判定为修补工程的必要性较低。并且,专利文献1中,预先对各构成因素固定试验次数量的试验体,每一次试验时需要取下试验体而进行分析,因此无法应用于没有试验体的结构体。
专利文献2中,评价本身由调查人员进行,因此调查人员需要具有专业知识。并且,调查人员不得不按每个工种、部件及材料的组合确认各种评价项目与评价基准,因此在现场的检查耗费时间。
专利文献3中,建筑物的变形或损伤与相对于基于其发生部位或损伤种类的建筑物的强度或健全度的影响不同无关,从建筑物整体的变形或损伤的信息进行健全度的判定。因此,为了判定建筑物的健全度,需要实施建筑物整体的检查而需要较大的劳动力。并且,专利文献3中,不对基于损伤的发生部位或种类的影响进行评价,因此有时无法准确的判定。另外,专利文献3中,未具体地记载来自隧道的基本信息的变形原因的推断如何进行。因此,力学健全度的判定依赖于具有专业知识的技术人员的、考虑了隧道的基本信息的变形原因的推断。从而,技术人员不得不对每一个检查对象的隧道进行变形原因的推断,但是从人材的确保这一方面而言较难。
本发明是鉴于这种情况而完成的,其目的在于提供一种考虑了与建筑物的结构信息相应的损伤的影响度并准确且有效地进行健全度判定的健全度判定装置、健全度判定方法及健全度判定程序。
用于解决技术课题的手段
为了解决上述课题,本申请发明的第1方式提供一种健全度判定装置,具备:损伤部位提取机构,从将任意建筑物的表面作为被摄体的摄影图像提取一个或多个建筑物的损伤部位;重要部位定位机构,确定摄影图像中的建筑物的结构上的重要部位的位置;损伤影响度计算机构,根据重要部位定位机构确定的建筑物的重要部位的位置与损伤部位提取机构提取的建筑物的损伤部位的相对位置关系,按建筑物的每个损伤部位计算表示建筑物的损伤部位的影响度的损伤影响度;及健全度判定机构,根据损伤影响度计算机构计算出的建筑物的每个损伤部位的损伤影响度,判定建筑物的健全度。
基于该发明,根据建筑物的重要部位的位置与建筑物的损伤部位的相对位置关系,按建筑物的每个损伤部位计算表示建筑物的损伤部位的影响度的损伤影响度,并根据计算的建筑物的每个损伤部位的损伤影响度,判定建筑物的健全度。能够根据与从建筑物提取的各损伤的位置相应的损伤的影响度来判定建筑物整体的健全度,并能够进行考虑了建筑物的结构信息的准确且有效的健全度判定。
本申请发明的第2方式所涉及的健全度判定装置中,损伤影响度计算机构根据建筑物的重要部位的位置与建筑物的损伤部位之间的距离的倒数计算损伤影响度。
本申请发明的第3方式所涉及的健全度判定装置,还具备:损伤提取机构,提取损伤部位提取机构提取的建筑物的损伤部位中的损伤种类及损伤程度,损伤影响度计算机构根据重要部位定位机构确定的建筑物的重要部位的位置与损伤部位提取机构提取的建筑物的损伤部位的相对位置关系和损伤提取机构提取的建筑物的损伤部位中的损伤种类及损伤程度,计算表示建筑物的损伤部位的影响度的损伤影响度。
本申请发明的第4方式所涉及的健全度判定装置中,建筑物的重要部位包括建筑物的部件的接合部、轴承及混凝土的钢筋配置部位中的至少一个。
本申请发明的第5方式所涉及的健全度判定装置中,重要部位定位机构确定的建筑物的重要部位的位置为混凝土桥桁跨度中央部或钢桥桁跨度中央部,建筑物的损伤部位中的损伤种类包括混凝土桥桁的裂纹、钢混凝土桥桁的腐蚀、龟裂及断裂中的至少一种,建筑物的损伤部位中的损伤程度包括混凝土桥桁的裂纹、钢混凝土桥桁的腐蚀、龟裂及断裂的进度中的至少一个,损伤影响度计算机构根据在建筑物的重要部位的位置与建筑物的损伤部位之间的距离的倒数上乘以混凝土桥桁的裂纹、钢混凝土桥桁的腐蚀、龟裂及断裂的进度中的至少一个而得到的值,计算损伤影响度。
本申请发明的第6方式所涉及的健全度判定装置中,混凝土桥桁的裂纹、钢混凝土桥桁的腐蚀、龟裂及断裂的进度包括混凝土桥桁的裂纹的长度及宽度、钢混凝土桥桁的腐蚀的面积、钢混凝土桥桁的龟裂及断裂的长度及宽度中的至少一个。
本申请发明的第7方式所涉及的健全度判定装置中,混凝土桥桁的裂纹、钢混凝土桥桁的腐蚀、龟裂及断裂的进度包括混凝土桥桁的裂纹的长度及宽度的变化率、钢混凝土桥桁的腐蚀的面积的变化率、钢混凝土桥桁的龟裂及断裂的长度及宽度的变化率中的至少一个。
本申请发明的第8方式所涉及的健全度判定装置中,还具备:结构信息获取机构,获取建筑物的结构信息,重要部位定位机构根据结构信息获取机构获取的建筑物的结构信息确定建筑物的重要部位的位置。
本申请发明的第9方式所涉及的健全度判定装置中,结构信息获取机构从将建筑物作为被摄体的摄影图像获取建筑物的结构信息。
本申请发明的第10方式所涉及的健全度判定装置中,还具备:健全度输出机构,输出健全度判定机构判定的建筑物的健全度。
本申请发明的第11方式所涉及的健全度判定装置中,健全度输出机构根据损伤影响度计算机构计算出的建筑物的每个损伤部位的损伤影响度,输出损伤部位提取机构提取的建筑物的损伤部位的摄影图像的全部或一部分。
本申请发明的第11方式提供一种健全度判定方法,具备:损伤部位提取步骤,从将任意建筑物的表面作为被摄体的摄影图像提取一个或多个建筑物的损伤部位;重要部位定位步骤,确定摄影图像中的建筑物的结构上的重要部位的位置;损伤影响度计算步骤,根据重要部位定位步骤确定的建筑物的重要部位的位置与损伤部位提取步骤提取的建筑物的损伤部位的相对位置关系,按建筑物的每个损伤部位计算表示建筑物的损伤部位的影响度的损伤影响度;及健全度判定步骤,根据损伤影响度计算步骤计算的建筑物的每个损伤部位的损伤影响度,判定建筑物的健全度。
用于使计算机执行该健全度判定方法的健全度判定程序也包括在本申请发明中。
发明效果
基于本发明,根据建筑物的重要部位的位置与建筑物的损伤部位的相对位置关系,按建筑物的每个损伤部位计算表示建筑物的损伤部位的影响度的损伤影响度,并根据计算的建筑物的每个损伤部位的损伤影响度,判定建筑物的健全度。能够根据与从建筑物提取的各损伤的位置相应的损伤的影响度来判定建筑物整体的健全度,并能够进行考虑了建筑物的结构信息的准确且有效的健全度判定。
附图说明
图1是表示健全度判定装置的概要结构的框图。
图2是表示累积于建筑物结构信息DB的建筑物结构信息的一例的图。
图3是表示建筑物的结构模型的一例的图。
图4是表示检查数据的一例的图。
图5是表示桥面板的裂缝的进展的一例的图。
图6是健全度判定处理的流程图。
具体实施方式
图1是表示适用了本发明的健全度判定装置100的概要结构的框图。健全度判定装置100具备检查确定部14、检查数据获取部15、检查数据分析部16、损伤影响度计算部17、建筑物结构信息数据库(DB)18、健全度判定部31及健全度输出部32。
健全度判定装置100所具备的各部能够由通过处理器、RAM(Random AccessMemory,随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory,只读存储器)、闪存器、显示器、扬声器、触摸屏及通信接口等构成的个人电脑、智能手机、移动电话及平板终端等已知的信息处理设备构成。
如图2中所例示,建筑物结构信息DB18中累积有成为检查对象的任意建筑物的设计图书或竣工图、名称、建筑物的结构形式、记录了成为检查对象的任意建筑物的结构外观的图像数据、建筑物的各部位的结构及材质及建筑物的各部位的结构上的位置关系等。省略图示,但是建筑物结构信息DB18可以累积不同的多个建筑物的建筑物结构信息,也可以累积成为检查对象的一个建筑物的建筑物结构信息。结构信息获取机构与建筑物结构信息DB18对应。
例如,若建筑物为桥,则建筑物的基本结构的形式为天桥、桁架桥、拱桥、吊桥或刚架桥等。
关于天桥的各部位的材质,天桥的上部结构的主梁及横梁为钢制,桥面板为预应力混凝土(PC:Prestressed Concrete)制、轴承为橡胶制、下部结构为钢筋混凝土(RC:Reinforced Concrete)制的桩基础或者直接基础等。
无法获取成为检查对象的建筑物的设计图书或竣工图时,检查确定部14对检查对象的建筑物的整体外观照片(参考图2)和登记于建筑物结构信息DB18的典型建筑物的结构模型(参考图3)进行比较,能够确定成为检查对象的建筑物结构信息。这可以通过人为工作来完成,也可以通过输入到计算机的工作或基于计算机的处理来自动化或者半自动化。能够获取成为检查对象的建筑物的设计图书或竣工图时,能够作为建筑物结构信息而直接累积于建筑物结构信息DB18。但是,设计图书或竣工图与实际施工结果不同,或者通过维修或部件的交换而现状与设计图书或竣工图不同,因此如果可能,这些也可包括在建筑物结构信息中。
检查确定部14根据建筑物结构信息DB18的建筑物结构信息,从建筑物的结构部件中确定成为建筑物的健全度判定的重点的建筑物的重要部位的位置即重点部件位置和在其重点部件位置附近处的成为健全度的判定对象的损伤种类。这在判定健全度时,预先确定结构上重要部件位置和在其附近处成为问题的损伤种类的功能。作为一例,重点部件位置和损伤种类的确定为如以下。重要部位定位机构与检查确定部14的上述功能对应。
累积于建筑物结构信息DB18的建筑物结构信息中,定义成为检查对象的建筑物的基本结构的形式为天桥、天桥的上部结构的主梁及横梁为钢制、桥面板为混凝土制及轴承为橡胶制。
该情况下,检查确定部14将天桥的上部结构的主梁的跨度中央部的钢制部件确定为重点部件位置,并且将主梁的跨度中央部的钢制部件的腐蚀、断裂、龟裂、挠曲、螺栓或螺母的脱落确定为检查对象的损伤种类。这不是为了检查所有钢制部件,而是重点检查结构力学上特别超重的(弯矩最大位置)主梁的跨度中央部与其附近。图3的符号I2、I4、I6例示确定为重点部位位置的主梁的跨度中央部的钢制部件的位置。
并且,检查确定部14将桥面板底面确定为重点部件位置,并且将桥面板底面的龟裂及混凝土剥离及浮起确定为检查对象的损伤种类。图3的符号I12、I13、I14例示确定为重点部件位置的桥板面底面的位置。
另外,混凝土桥的情况下,将通过因轴承反作用力、地震、温度变化而引起的水平力等容易受到损伤的端支点部、负的弯矩及剪切力成为最大而容易产生裂纹的中间支点部、钢筋的弯曲点上钢筋量较少而容易产生裂纹的跨度1/4附近、容易产生因拉伸应力的集中而引起的裂纹的固定部、产生因局部应力集中而引起的裂纹的悬臂铰链部或桁缺口部、缝合部、轴承、螺栓、螺母及铆钉等部件的接合部及钢筋配置部位等确定为重点部件位置,并能够将裂纹确定为检查对象的损伤种类。钢桥的情况下,将产生剪切龟裂的跨度1/4附近、产生因局部应力集中而引起的龟裂的铰链部、轴承、螺栓、螺母及铆钉等部件的接合部、混凝土制壁或桥面板的钢筋配置部位等确定为重点部件位置,并能够将龟裂确定为检查对象的损伤种类。
并且,检查确定部14将桥墩基础部确定为重点部件位置,并且将桥墩基础部的冲刷、沉降、移动及倾斜确定为检查对象的损伤种类。图3的符号I8、I9、I10、I11例示确定为重点部件位置的桥墩基础部的位置。
另外,本说明书中所使用的“检查”术语并非仅包含具有对于建筑物的专业知识的人员的技能和判断,也包含如在现场摄影图像那样的单纯的工作。并且,本说明书中所说的图像不仅是可见光图像,也可以是红外线图像。
如图4中所例示,检查数据获取部15获取的检查数据包括将成为检查对象的任意建筑物的各部件作为被摄体的图像数据和记录其图像的各部件的位置信息和图像数据的拍摄日期和时间。图4的(a)部分例示纵梁·横梁的拍摄图像,(b)部分例示桥面板底面的拍摄图像,(c)部分例示桥墩基础部的拍摄图像。这些部件的位置信息也可以根据由GPS(Global Positioning System,全球定位***)获得的位置信息。例如,通过携带具有GPS的相机的人员、搭载有具有GPS的相机的无人驾驶机或者机器人,记录与部件的位置信息对应关联的图像数据。并且,在相机的拍摄日期和时间记录功能中,图像数据的拍摄时间点与图像数据建立对应关联并记录。
用相机记录建筑物的各部件的被摄体图像时,各部件全部均匀地储存于图像数据中即可,摄影人或摄影设备无需区分重要部件和非重要部件来进行摄影。即,摄影时,虽无需区分摄影部位,但是需要在尽量不遮挡建筑物的各部件的情况下捕捉被摄体而进行摄影。并且,拍摄可不限于一次,也包括如定点观察那样在不同的时间多次拍摄相同部件位置。
另外,判定健全度所需的并非部件的地球上的位置信息,而是建筑物中的各部件的存在位置的信息,因此地球上的位置信息需要转换成设定于检查对象的建筑物的局部座标中的建筑物上的相对位置信息。例如,该转换通过将地球上的位置信息转换成适当设定于建筑物上的座标(例如,以桥的起点为原点的XYZ座标)来进行。这能够通过简单的线性转换来实现。以下,检查数据中所包含的部件的位置信息设为建筑物上的部件的位置信息。
例如,图4(a)部分的摄影图像的摄影位置为图3的P-14,图4(b)部分的摄影图像的摄影位置为图3的P-15,图4(c)部分的摄影图像的摄影位置为图3的P-18。摄影位置可以为一维的点,也可以为二维或三维的范围,但是为范围的情况下,将该范围的中心或重心等一维的点作为摄影位置。如后述,这是为了求出重点部件位置与摄影位置之间的距离。
检查数据获取部15也可以从搭载有具有上述GPS的相机的无人驾驶机或机器人等可动设备获取检查数据,检查数据获取部15本身也可以为生成检查数据的设备。
检查数据分析部16按照通过检查确定部14确定的重点部件位置,从检查数据获取部15获取将重点部件位置附近(例如从重点部件位置至桥轴方向的半径5m以内)作为拍摄位置的图像数据而进行分析,从该图像数据,确定作为检查对象而确定的损伤种类的损伤是否存在或者存在该损伤时确定其损伤程度。以下,将表示这些损伤的有无及损伤程度的信息称为损伤信息。损伤部位提取机构及损伤提取机构与检查数据分析部16的上述功能对应。
这是例如关于桥面板的龟裂、剥离或钢筋露出的范围的宽度、长度及面积、各钢筋露出的单位面积的片数、主梁的挠曲的长度、主梁的钢制部件的腐蚀的面积、龟裂的长度、螺栓或螺母的脱落个数、桥墩的冲刷、沉降、移动及倾斜的长度,通过分析将部件作为被摄体的图像来提取损伤程度。当存在时间序列的定点观察图像时,能够将这些损伤程度的时间变化率再次作为损伤程度。另外,若将标尺与被摄体一同复制到图像中,则容易确定与长度、宽度及范围有关的损伤程度。并且,通过使用各种图像分析,能够识别损伤与其周围的健全部位的色差,并确定伴随腐蚀、石灰化及钢筋露出等颜色的变化的损伤范围。无法进行图像分析时,也可以通过用户的手动输入来确定损伤信息。
损伤影响度计算部17按照检查确定部14确定的损伤,从与该损伤最近的重点部件位置、该损伤的图像的摄影位置及该损伤程度计算该损伤对建筑物整体的健全度带来的影响度(以下,称为损伤影响度)。损伤影响度计算机构与损伤影响度计算部17的上述功能对应。
作为一例,损伤影响度的计算方法如下所述。
(1)没有桥面板的裂纹的时间序列定点观察图像的情况下,桥面板的裂纹的损伤影响度=桥面板的裂纹的面积/从最近的桥面板底面的重点部件位置至提取桥面板的裂纹的图像的摄影位置的距离。
其中,桥面板的裂纹的面积S为如例示于图4(b)部分那样的裂纹部分的纵长度(X1-X0)与裂纹部分的横长度(Y1-Y0)的积,即S=(X1-X0)*(Y1-Y0)。桥面板的裂纹的面积可以为从图像求出的近似值,也可以为实际测量面积。
(2)存在桥面板的裂纹的时间序列定点观察图像的情况下,桥面板的裂纹的损伤影响度=每单位时间的桥面板的裂纹的面积的放大率/从桥面板底面的重点部件位置至提取桥面板的裂纹的图像的摄影位置的距离。
其中,如例示于图5那样,摄影时刻tx中的桥面板的裂纹的面积的放大率rtx能够如下表示。
rtx=(ntx-ntx-1)/(tx-tx-1)
其中,
ntx=摄影时刻tx中的每单位面积的骰子状的凹陷的数
ntx-1=摄影时刻tx-1中的每单位面积的骰子状的凹陷的数
其中,tx-1<tx。
即,通过rtx的计算,可知每单位时间的凹陷密度的增加量即凹陷增加率。作为单位时间,能够使用日、周、月及年等。作为桥面板的凹陷增加率增加的原因,可认为是短期间内的交通量的异常增大、超载车辆的通行及因雪融剂的异常使用而引起的盐害等。
(3)关于桥面板的剥离、生锈、石灰脱落或钢筋露出的范围的宽度、长度及面积、钢筋露出的每单位面积的个数、主梁偏转的长度、主桁的钢制部件的腐蚀、断裂、龟裂的长度、宽度及面积、螺栓或螺母的脱落的数量、桥脚的洗掘、沉淀、移动、裂纹的长度、倾斜的角度、伸缩装置的桥轴直角方向偏移的长度、接合缝隙长度及路面凹坑面积等,也能够计算与桥面板的裂纹相同的损伤影响度。即,根据损伤影响度=损伤程度/从最近的重点部件位置至损伤提取位置的距离的式,计算损伤的影响度。即,从重点部件位置至损伤提取位置的距离越小,相对于重要部件的损伤的影响度越高,该距离越大,损伤的影响度越低。上述式的距离也可以被超过1的值乘方的距离代替。另外,在相同的摄影位置存在时间序列定点观察图像的情况下,与上述(2)相同地,能够将损伤的增加率作为损伤程度,计算损伤影响度。
健全度判定部31根据各损伤的损伤影响度判定建筑物整体的健全度。建筑物的健全度是指以阶梯性或数值来评价建筑物的安全性。其为例如将各损伤的损伤的影响度的总和除以损伤的总数,计算损伤影响度的平均值(简单的平均值或加权平均值),将其计算的结果与预先设定的阈值进行比较,若小于閾值,则判断为“无需紧急修补”,若为閾值以上,则判断为“需要紧急修补”。该閾值能够通过统计的方法最佳化。健全度判定机构与健全度判定部31的上述功能对应。
图6为执行健全度判定装置100的健全度判定处理的流程图。用于使健全度判定装置100执行该处理的程度存储于健全度判定装置100的闪存器等计算机可读取的存储介质中。
在S11中,检查确定部14根据建筑物结构信息DB18的建筑物结构信息,从建筑物的结构部件中确定成为建筑物的健全度的判定的重点的部件位置即重点部件位置和与其重点部件位置相邻的成为损伤的健全度的判定对象的损伤种类(重要部位定位步骤)。
检查数据分析部16从检查数据获取部15获取将通过检查确定部14确定的重点部件位置的附近作为拍摄位置的图像数据来进行分析,从该图像数据确定作为检查对象而确定的损伤种类的损伤是否存在以及该损伤存在时其损伤程度。
在S12中,损伤影响度计算部17根据最近的重点部件位置到损伤的距离和损伤程度,计算每个损伤的损伤影响度(损伤影响度计算步骤)。
在S13中,健全度判定部31根据每个损伤的损伤影响度,判定建筑物整体的健全度(健全度判定步骤)。
在S14中,健全度输出部32将在S13中判定的健全度输出到显示器或打印机等。另外,建筑物的整体图像也可以与表示具有一定以上的损伤影响度的损伤图像、损伤位置、损伤程度的嵌入图像、图形(颜色区分等)及警告文字等而输出。另外,健全度输出机构与健全度输出部32的上述功能对应。
如此,从建筑物的结构信息确定重点部件位置,按每个损伤计算相对于重点部件的损伤影响度,从各损伤的损伤影响度判定建筑物整体的健全度,因此能够进行考虑了建筑物的结构信息的准确且有效的健全度判定。
另外,本发明的适用范围并不限定于桥梁,能够适用于隧道、棚屋、涵洞、护坡、挡土墙、堤坝及护岸等土木建筑物或如大厦及公寓的建筑物等、所有建筑物。即,按照建筑物的种类,确定适宜的重点部件位置和损伤种类,能够从图像数据等提取损伤并计算每个损伤的损伤影响度,从而判定建筑物的健全度。
例如,检查对象为通过桩板工法施工的隧道。该情况下,对于衬砌,将纵截面边界线、横截面边界线、横截面方向接缝、纵截面方向接缝、顶端附近及衬砌跨度的中间附近确定为重点部件位置,检查对象的损伤种类为这些接头、接缝及与顶端连续的龟裂、衬砌跨度的中间附近的龟裂、基于这些龟裂的裂缝的细片化、浮起、剥离、变色、漏水及阶梯差等。这是为了重点检查容易产生因温度收缩而引起的龟裂等的部位。并且,当示出已完成修复的部位、冷接缝及蜂窝的产生部位时,将该位置确定为重点部件位置,将该位置中的龟裂等的变形设为检查对象的损伤种类。这是因为这些部件在结构上脆弱而容易产生变形的部分。
并且,将这些各重点部件位置附近的损伤的长度、宽度、面积或这些变化率设为损伤程度,计算从最近的重点部件位置至损伤位置的距离,从这些计算每个损伤的损伤影响度,并判定建筑物的健全度。
或者,检查对象为RC造建筑物时,对将构成柱、梁、壁及楼板等躯体的部件的各位置设为被摄体的图像数据与该拍摄位置进行对应关联而记录,并从其图像数据检测与各部件对应的损伤种类、例如龟裂、涂装剥离、钢筋露出、涂装面的粉化及漏水等损伤种类的有无和其程度,并根据这些损伤的位置到躯体构成部件的应力集中位置(接合部等)的距离和损伤程度,计算每个损伤的损伤影响度并判定检查对象的建筑物的健全度。
符号说明
14-检查确定部,15-检查数据获取部,16-检查数据分析部,17-损伤影响度计算部,18-建筑物结构信息数据库,31-健全度判定部,32-健全度输出部。
Claims (13)
1.一种健全度判定装置,具备:
损伤部位提取机构,从将任意建筑物的表面作为被摄体的摄影图像提取一个或多个所述建筑物的损伤部位;
重要部位定位机构,确定所述摄影图像中的所述建筑物的结构上的重要部位的位置;
损伤影响度计算机构,根据所述重要部位定位机构确定的所述建筑物的重要部位的位置与所述损伤部位提取机构提取的所述建筑物的损伤部位的相对位置关系,按所述建筑物的每个损伤部位计算表示所述建筑物的损伤部位的影响度的损伤影响度;及
健全度判定机构,根据所述损伤影响度计算机构计算出的所述建筑物的每个损伤部位的损伤影响度来判定所述建筑物的健全度。
2.根据权利要求1所述的健全度判定装置,其中,
所述损伤影响度计算机构根据所述建筑物的重要部位的位置与所述建筑物的损伤部位之间的距离的倒数来计算所述损伤影响度。
3.根据权利要求1或2所述的健全度判定装置,其中,
还具备:损伤提取机构,提取所述损伤部位提取机构提取的所述建筑物的损伤部位中的损伤种类及损伤程度,
所述损伤影响度计算机构根据所述重要部位定位机构确定的所述建筑物的重要部位的位置与所述损伤部位提取机构提取的所述建筑物的损伤部位的相对位置关系、和所述损伤提取机构提取的所述建筑物的损伤部位中的损伤种类及损伤程度,计算表示所述建筑物的损伤部位的影响度的损伤影响度。
4.根据权利要求3所述的健全度判定装置,其中,
所述建筑物的重要部位包括所述建筑物的部件的接合部、轴承及混凝土的钢筋配置部位中的至少一个。
5.根据权利要求4所述的健全度判定装置,其中,
所述重要部位定位机构确定的所述建筑物的重要部位的位置为混凝土桥桁跨度中央部或钢桥桁跨度中央部,
所述建筑物的损伤部位中的损伤种类包括混凝土桥桁的裂纹、钢混凝土桥桁的腐蚀、龟裂及断裂中的至少一种,
所述建筑物的损伤部位中的损伤程度包括混凝土桥桁的裂纹、钢混凝土桥桁的腐蚀、龟裂及断裂的进度中的至少一个,
所述损伤影响度计算机构根据在所述建筑物的重要部位的位置与所述建筑物的损伤部位之间的距离的倒数上乘以所述混凝土桥桁的裂纹、钢混凝土桥桁的腐蚀、龟裂及断裂的进度中的至少一个而得到的值,计算所述损伤影响度。
6.根据权利要求5所述的健全度判定装置,其中,
所述混凝土桥桁的裂纹、钢混凝土桥桁的腐蚀、龟裂及断裂的进度包括所述混凝土桥桁的裂纹的长度及宽度、所述钢混凝土桥桁的腐蚀的面积、所述钢混凝土桥桁的龟裂及断裂的长度及宽度中的至少一个。
7.根据权利要求5所述的健全度判定装置,其中,
所述混凝土桥桁的裂纹、钢混凝土桥桁的腐蚀、龟裂及断裂的进度包括所述混凝土桥桁的裂纹的长度及宽度的变化率、所述钢混凝土桥桁的腐蚀的面积的变化率、所述钢混凝土桥桁的龟裂及断裂的长度及宽度的变化率中的至少一个。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的健全度判定装置,其中,
还具备:结构信息获取机构,获取所述建筑物的结构信息,
所述重要部位定位机构根据所述结构信息获取机构获取的所述建筑物的结构信息来确定所述建筑物的重要部位的位置。
9.根据权利要求8所述的健全度判定装置,其中,
所述结构信息获取机构从将所述建筑物作为被摄体的摄影图像获取所述建筑物的结构信息。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的健全度判定装置,还具备:
健全度输出机构,输出所述健全度判定机构判定的所述建筑物的健全度。
11.根据权利要求10所述的健全度判定装置,其中,
所述健全度输出机构根据所述损伤影响度计算机构计算出的所述建筑物的每个损伤部位的所述损伤影响度,输出所述损伤部位提取机构提取的所述建筑物的损伤部位的摄影图像的全部或一部分。
12.一种健全度判定方法,包括:
损伤部位提取步骤,从将任意建筑物的表面作为被摄体的摄影图像提取一个或多个所述建筑物的损伤部位;
重要部位定位步骤,确定所述摄影图像中的所述建筑物的结构上的重要部位的位置;
损伤影响度计算步骤,根据所述重要部位定位步骤确定的所述建筑物的重要部位的位置与所述损伤部位提取步骤提取的所述建筑物的损伤部位的相对位置关系,按所述建筑物的每个损伤部位计算表示所述建筑物的损伤部位的影响度的损伤影响度;及
健全度判定步骤,根据所述损伤影响度计算步骤计算出的所述建筑物的每个损伤部位的损伤影响度,判定所述建筑物的健全度。
13.一种健全度判定程序,其用于使计算机执行权利要求12所述的健全度判定方法。
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