(19)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 202211506301.2 (22)申请日 2022.11.29 (71)申请人 湖南工商大 学 地址 410205 湖南省长 沙市岳麓 大道569 (72)发明人 陈晓红　徐波　徐雪松　杨冬冬　 霍杨杰　 (74)专利代理 机构 长沙惟盛赟鼎知识产权代理 事务所(普通 合伙) 43228 专利代理师 张丁日 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06N 3/04(2006.01) G06F 30/27(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种房屋建 筑结构图数据构建方法 (57)摘要 本发明公开了一种房屋建筑结构图数据构 建方法， 该方法包 括： S1： 获取结构施工图； S2： 根 据结构施工图确定构件信息； S3： 根据所述构件 信息构建节点特征矩阵、 图连通性矩阵、 节点连 接特征矩阵以及节点位置矩阵； S4： 根据节点特 征矩阵、 图连通性矩阵、 节点连接特征矩阵以及 节点位置矩阵得到图数据的特征值； S5： 根据图 数据的特征值得到图数据。 该方法 弥补了房屋建 筑结构图数据构建方法领域的空白； 其次， 通过 该方法得到的图数据可供研究人员进行深度学 习算法训练以及开展结构安全研究， 发现房屋建 筑结构与房屋整体稳固性之间的内在规 律。 权利要求书3页 说明书8页 附图7页 CN 115525962 A 2022.12.27 CN 115525962 A 1.一种房屋建筑结构图数据构建方法， 其特 征在于， 包括： S1： 获取结构施工图； S2： 根据结构施工图确定构件信息； S3： 根据所述构件信息构建节点特征矩阵、 图连通性矩阵、 节点连接特征矩阵以及节点 位置矩阵； S4： 根据节点特征矩阵、 图连通性矩阵、 节点连接特征矩阵以及节点位置矩阵得到图数 据的特征值； S5： 根据图数据的特 征值得到图数据。 2.根据权利要求1所述的一种房屋建筑结构图数据构建方法， 其特征在于， 所述构件信 息包括构件的数量、 构件的类别、 构件的几何性质、 构件的物理性质、 构件间的空间关系、 构 件的连接信息、 构件的空间布局。 3.根据权利要求2所述的一种房屋建筑结构图数据构建方法， 其特征在于， 构建节点特 征矩阵的过程 为： 步骤1： 将每个构件均作为节点， 并为每个节点标注其构件的类别， 以构件的数量作为 节点特征矩阵的行 数； 步骤2： 构件的几何性质包括数值属性和标称属性； 数值属性包括但不限于长、 宽、 高； 标称属性包括但不限于截面形状； 基于数值属性对构件进行特征描述， 得到描述特征值； 为 每种标称属性设置属性类别特征值， 属性类别特征值为1表示属于该种 标称属性， 为0则表 示不属于； 步骤3： 构件的物理性质包括材料种类和序数属性； 材料种类包括但不限于钢筋混凝 土、 钢材、 木材； 序数属性包括但 不限于混凝土强度、 钢筋强度； 为每种材料种类设置材料种 类特征值， 材料种类特征值为 1表示属于该种材料种类， 为0则表 示不属于； 针对序数属性设 置强度等级， 强度等级采用区间[0,10]表示， 其中， 强度等级为10时表示 最高强度； 步骤4： 以节点特征的数量作为节点特征矩阵的列数； 节点特征包括描述特征值、 属性 类别特征值、 材料种类特 征值以及强度等级； 构建节点特 征矩阵， 节点特 征矩阵表示 为： 其中， 节点特征矩阵的行表示构件的完整特征表示； f11表示第一个节点对应的第一种 节点特征的取值， fnm表示第n个节点对应的第 m种节点特 征的取值， 其 余参数含义以此类 推。 4.根据权利要求2所述的一种房屋建筑结构图数据构建方法， 其特征在于， 构建图连通 性矩阵的过程 为： 步骤1： 将每 个构件均 作为节点， 并以构件的数量作为图连通 性矩阵的行 数； 步骤2： 循环遍历每个构件， 记录构件间的空间关系； 构件 间的空间关系包括： 当前节点 在空间直角坐标系的 x+、x‑、y+、y‑、z+、z‑方向上与 之相连的节点、 以及这些节点与空间直角 坐标系中坐标轴的夹角； 步骤3： 以这些节点及其与坐标轴的夹角作为图连通 性矩阵的列数； 构建图连通 性矩阵， 图连通 性矩阵表示 为：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115525962 A 2其中， 表示第一个节点在 x+方向与之相连的节点， 表示第n个节点在 x+方向 与之相连的节点， 其余节点的参数含义以此类推； 表示节点 与x+轴的角度， 表示节点 与x+轴的角度， 其 余夹角的参数含义以此类 推。 5.根据权利要求4所述的一种房屋建筑结构图数据构建方法， 其特征在于， 构建图连通 性矩阵的步骤3还包括： 为图连通性矩阵的每个节点参数均设置序号特征值， 为图连通性矩 阵的每个夹角参数均设置夹角特征值； 当序号特征值为0时， 表示当前节点在这一方向上没 有与之相连的节点， 且 对应的夹角特 征值也为0。 6.根据权利要求2所述的一种房屋建筑结构图数据构建方法， 其特征在于， 构建节点连 接特征矩阵的过程 为： 步骤1： 将每个构件均作为节点， 根据结构施工图确定边的数量， 以边的数量作为节点 连接特征矩阵的行 数； 边为一条连接有不同节点的路径； 步骤2： 构件的连接信息包括连接方法、 连接形式以及连接要求； 为每种连接方法均设 置连接方法特征值， 为每种连接形式均设置连接形式特征值， 为每种连接要求均设置连接 要求特征值； 步骤3： 以连接特征的数量作为节点连接特征矩阵的列数； 连接特征包括连接方法特征 值、 连接形式特 征值以及连接要求特 征值； 构建节点连接特 征矩阵， 节点连接特 征矩阵表示 为： 其中， 节点连接特征矩阵的行表示对连接不同节点的边的完整特征表示； f11表示第一 条边对应的第一种连接特 征的取值， fkl表示第k条边对应的第 l种连接特 征的取值。 7.根据权利要求3所述的一种房屋建筑结构图数据构建方法， 其特征在于， 构建节点位 置矩阵的过程 为： 步骤1： 将每 个构件均 作为节点， 并以构件的数量作为节点 位置矩阵的行 数； 步骤2： 根据各构件的数值属性分别计算出 各构件的质心相对位置； 步骤3： 基于各构件的空间布局以及各构件的质心相对位置， 得到各构件质心的空间位 置绝对坐标； 以空间直角坐标系中的 x轴、y轴、z轴作为节点 位置矩阵的列； 构建节点 位置矩阵， 节点 位置矩阵表示 为： 权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115525962 A 3