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高层结构形式多样,通常以建筑群形式聚集,这导致灾后开展安全、高效的检测十分困难,且现有针对灾后高层结构的检测方法相关研究较少。为此,本文提出高层结构有限元数字模型,并以El Centro地震后的高层结构检测为例,在数字环境中制定飞行方案,利用无人机对高层结构震后损伤进行检测,并将该检测方案运用于现实高层结构。本文的主要研究内容有下:(1)首先建立目标高层结构有限元模型,通过模态分析、反应谱分析与弹性时程分析确保目标高层结构满足“小震不坏”要求,然后以高层结构在El Centro地震作用下的非线性时程分析为例,通过楼层的最大有害层间位移与其对应的应力云图分析高层结构的薄弱区域,最后确定高层结构的薄弱区域为中下层。(2)首先需利用有限元模型建立目标高层结构有限元数字模型的结构构件,通过SAP-python接口提取有限元节点与网格信息,随后利用Blender-python接口导入以上信息后生成高层结构有限元数字模型的结构构件。然后通过界面操作建立高层结构有限元数字模型的非结构构件,将结构构件与非结构构件拼合得到完整高层结构有限元数字模型。接着对数字模型进行纹理与着色,以FID、PSNR和SSIM为指标得到适应于高层结构的最佳结构构件纹理组合方式,即为基础贴图、置换贴图、法向贴图与粗糙度贴图组合。最后,根据有限元分析结果确定薄弱区域,以裂缝纹理的形式在高层结构有限元数字模型上标记潜在损伤位置,为后续使用无人机在数字环境中的检测提供实验环境。(3)考虑卫星信号、风速与光照对无人机检测的影响,在数字环境中制定环绕高层结构的飞行路径,以及平行于受损区域与主要结构构件的飞行路径。通过受损区域的照片、无人机飞行时间与点云模型对两种飞行路径进行测试与评估,结果表明平行飞行路径各方面都要优于环绕飞行路径。