CN101379380A - 确定机械结构载荷/损坏的方法 - Google Patents

Abstract

在一种确定机械结构载荷和/或机械结构载荷导致的机械结构损坏或状态的方法中，利用刚性地机械连接到结构部分的光纤旋转传感器来测量机械结构载荷/损坏导致的机械结构部分的旋转，并且从测量的旋转来推导机械结构的载荷/损坏/状态。

Description

确定机械结构载荷/损坏的方法

技术领域

本发明涉及确定机械结构载荷和/或因机械结构载荷导致的机械结构损坏或状态的方法。具体地说，本发明涉及确定建筑物载荷和/或建筑物载荷导致的建筑物损坏的方法，并涉及适合此目的的设备。

背景技术

在建筑物承载(例如，地震、风暴、平坦屋顶上的积雪导致的重力载荷)过程中或承载之后监控建筑物结构整体性是重要的工作。除了需要减少个人损失之外，此时还必须考虑使建筑物停用时间最少的方面。此外，城镇的规模不断增大，存在多变的地形特性，导致建筑物载荷的影响例如地震的影响可能从城镇的一部分到另一部分存在显著的不同。在界定地非常狭窄的区域内，具体建筑物的类型和结构可能存在明显的不同。因此，在极端情况下，对于一幢建筑物来说，如果遭受建筑载荷，可能损害严重，而直接毗邻的结构基本上保持毫发无损。

在灾害防护方面，因此产生了极其困难的情形，因为对于优化和协调救援措施来说，在相对庞大的大城市区域发生灾害事件时，没有简单的标准来订立援助措施的优先次序。

发明内容

本发明所立足的目的在于具体说明一种用来确定具体建筑物载荷和/或建筑物损坏的方法和设备，以使可以在相对庞大的大城市区域发生灾害事件时，可以对援助措施订立优先次序。

为实现该目的，根据权利要求1和2，本发明确定了建筑物的载荷和/或建筑物载荷导致的建筑物损坏。此外，根据权利要求7和8，本发明提供了一种方法，用于确定机械结构载荷和/或机械结构载荷导致的机械结构的损坏或状态。此外，根据权利要求9和10，本发明提供了对应的设备。在从属权利要求中可以看出本发明具有优势的改进和发展。

根据本发明用来确定建筑物载荷和/或建筑物载荷导致的建筑物损坏的方法，其特征在于，借助刚性地机械连接到建筑物部分上的光纤旋转传感器测量因建筑物载荷导致的建筑物部分的旋转或建筑物损坏，并且从测量的旋转来推导建筑物载荷/或建筑物损坏。

为了能更精确地确定建筑物载荷/建筑物损坏，可以采用多个旋转传感器，而非单个光纤旋转传感器，因此，可以借助刚性地机械连接到建筑物部分的对应光纤旋转传感器测量因建筑物载荷/建筑物损坏导致的多个建筑物部分的旋转，并且从测量的旋转来推导建筑物载荷/建筑物损坏。换句话说，每个旋转传感器测量其所连接的建筑物部分的旋转。然后从具体建筑物部分确定的旋转的总和来推导建筑物的总体状态，或者可以对于建筑物的每个部分具体确定建筑物载荷/建筑物损坏。因此，例如可以检测建筑物上的扭曲，例如建筑物连续的楼层之间的扭曲。

根据需要，每个旋转传感器都可以具体设计成单轴、双轴或三轴式旋转传感器，就是说每个旋转传感器可以具体设计成测量围绕一个旋转轴、两个旋转轴或三个旋转轴的旋转的传感器。因此，例如，建筑物特别关键的部分可以装备三轴旋转传感器，以便能精确测量，而在建筑物不重要的部分，例如双轴或单轴式旋转传感器就足够了。

在本发明的一种实施例中，旋转传感器紧固到建筑物的侧墙上，以使可以从测量的旋转来推导侧墙和由侧墙支撑的建筑物地板或天花板之间的相对角度。这种相对角度对于评估建筑物载荷/建筑物损坏来说，特别是对地震损坏来说，是一种经过验证的措施。

除了光纤旋转传感器之外，还可以在建筑物上设置加速度传感器或者其他传感器，它们刚性地机械连接到对应的建筑物部分，并通过其测量建筑物载荷/建筑物损坏导致的建筑物部分的平动，而且从所测量的平动可以推导建筑物载荷/建筑物损坏。额外提供这些传感器允许特别精确地确定建筑物载荷/建筑物损坏，因为可以测量运动的全部六个自由度(准确地说，平动的三个自由度和旋转的三个自由度)。

在本发明方法的一个实施例中，从测量的旋转和/或平动来推导建筑物相对于地球自转轴线的取向变化。这种取向变化可以认为是确定建筑物载荷/建筑物损坏特别是地震损坏的可靠测量值。

一般来说，本发明提供一种方法，用来确定机械结构载荷和/或机械结构载荷导致的机械结构损坏或状态。该方法的特征在于，经由刚性地机械连接到结构部分的光纤旋转传感器来测量机械结构载荷/损坏导致的机械结构部分的旋转，并且从测量的旋转来推导机械结构的载荷/损坏/状态。

此外，本发明涉及一种方法，用来确定机械结构载荷和/或机械结构载荷导致的机械结构损坏或状态。该方法的特征在于，经由刚性地机械连接到结构部分的对应光纤旋转传感器来测量机械结构载荷/损坏导致的多个机械结构部分的旋转，并且从测量的旋转来推导机械结构的载荷/损坏/状态。

术语“机械结构”应理解为指的是例如建筑物或建筑物部分(屋顶)、桥梁、隧道、飞行器的机舱或机翼、地面部分(例如，山体的岩石)、管道或交通线路(公路、轨道、铁路)等等。

此外，本发明提供了用来确定建筑物载荷和/或建筑物载荷导致的建筑损坏的设备。该设备的特征在于:

-光纤旋转传感器，其刚性地机械连接到建筑物部分；和

-评估装置，其连接到该旋转传感器，根据该旋转传感器检测到的建筑物旋转来确定建筑物载荷/建筑物损坏。

此外，本发明涉及一种设备，用来确定机械机构载荷和/或机械结构载荷导致的机械结构损坏或状态，该设备具有:

-光纤旋转传感器，其刚性地机械连接到结构部分；和

-评估装置，其连接到该旋转传感器，根据该旋转传感器检测到的结构部分的旋转来确定结构载荷/损坏/状态。

本发明方法框架内提出的叙述内容(实施例)类似地适用于本发明的设备，因此，本发明的设备还包括多个光纤旋转传感器，这些旋转传感器可以设计成单轴、双轴或三轴式旋转传感器等等。

具体旋转传感器的评估装置可以网络联系到另外的仪器单元，以使可以通过简单的方式收集经确定的旋转数据，以便即使在建筑物载荷/建筑物损坏之后短期内，也可能建立粗略的损坏调查。在这种情况下，可以为每个旋转传感器提供专用的评估装置，并且提供单个中央评估装置，其连接到全部旋转传感器和其他传感器。评估装置网络联系到其他仪器单元或者旋转传感器网络联系到中央评估装置例如可以借助线缆或无线电连接来实现。

因此，根据本发明，采用了基于测量绝对旋转的传感器，其借助专用的光纤陀螺仪在三个空间方向上动态检测地震过程中建筑物的偏转。在这种情况下，可以实时确定具体楼层的最大偏转和累积偏转以及整个建筑物的最大偏转和累积偏转，并与每幢建筑专用的预定容许表进行比较，该容许表提前锚定在传感器中或者与传感器连接的评估装置中。为了协助即时测量，建筑物评估结果例如以简单的多级彩色编码显示，并且同时可以在外部接口处获得。这样能将多个所述传感器连接到超控功能单元，并将具体传感器或传感器综合体包含到无线电网络中。

附图说明

以下参照附图在实施例中更为详细地解释本发明，其中:

图1示出了安装有旋转传感器的建筑物部分在地震前后的示意图；

图2示出了彼此毗邻的建筑物部分在地震前后的示意图；

图3示出了本发明方法实施例的流程图；

图4示出了地震过程中建筑物的扭曲曲线。

具体实施方式

附图中彼此对应的部件或部件组以相同附图标记表示。在以下说明中，为了简化，假设建筑物载荷/建筑物损坏为地震损坏。

正如所示，发明构思的核心元素(优选)是三分量惯性光纤旋转传感器，其牢固连接到结构基体上。这样，传感器参与建筑物(或者建筑物区段)的运动，并且将围绕三个线性无关的空间方向(例如，围绕建筑物的“纵轴”和“横轴”以及后者的水平面)的旋转速率作为传感器信号发送。这些旋转速率在传感器的处理器部分进行积分，并且并计算相对于惯性基准系统的累积最大偏转量。建筑物的承重墙和混凝土天花板之间的最大偏转角是评估该建筑物部分剩余承载能力的一个关键变量。天花板相对于其支撑件的偏转过大将会导致支撑机构承受过应力，因此，导致形成裂缝，这有损于承载能力。在这种情况下，偏转突然发生或是偏转分布在较长的时期内，就变得不再重要。结构耐久性的决定性因素将是最大偏转角。

图2示意性地图示了这种关系。因此，图2a)概括垂直悬架于侧墙部分1上的混凝土天花板2，由于建筑物倾斜而不承受载荷，而b)重现了地震后的情形。如果因地震导致的倾斜角(α)超越特定阈值，则建筑物可能垮塌。

与使用传统加速度计相比，本发明的方法优势在于，其基于绝对旋转测量并且覆盖了非常宽的动态范围。因此，不仅检测高频偏转，而且检测频域范围内发展非常缓慢的倾斜变化，这种倾斜变化无法利用惯性传感器来感知。

因此，倚靠在建筑物中布置多个传感器，不仅能获得被认为具有刚性的结构倾斜度，而且能获得装备有这种传感器的具体楼层之间和建筑物部分之间的倾斜度差异或者扭曲。

这里可以额外地采用根据惯性起作用的加速度计。因此，首次能够获得运动的六自由度完备传感器(准确地说，平动的三个自由度和旋转的三个自由度)。

本发明的建筑物传感器3(除光纤旋转传感器之外也包含平动传感器)检测建筑物或建筑物部分在地震作用下的旋转速率或者积分偏转角。为此，将其刚性安装在代表建筑物行为的固定侧墙1上，如图1所示:图1a)(示意性地)示出了一个空间方向地震前的情形，而图1b)为地震后的情形(建筑物的假设倾角在纸面中，建筑物传感器3的敏感旋转轴伸出纸面)。

原则上述，建筑物损坏也可能发生在另一个水平空间方向，正如也可以发生在围绕垂直轴(扭曲振动)的旋转中。完备传感器三基元(triad)覆盖运动的全部方向。但是，根据建筑物结构，可能存在不太有危险的方向，例如因为其刚性较大，所以在特定情形下可以省略个别传感器部件。

由于旋转传感器根据Sagnac效应绝对性地检测旋转，所以作为测量标准可以在地震前、地震中或地震后实时自动评估建筑物关于地球自转轴线的取向。这就使得可以确定建筑物取向的变化，而不依赖局域基准，该局域基准当然可能因地震作用而发生了变化。

图3示出了根据本发明的方法实施例:传感器3以连续方式测量旋转速率和旋转角(这对应于建筑物或建筑物部分的偏转)，此外，还在步骤S1中确定地球旋转矢量和传感器法向(敏感轴)的标量积。在地震作用下或者在大风载荷(飓风)下，观测变量产生更大的量，通过控制电子件将这些量与锚定在程序(步骤S2)内的容许值表进行比较。该表针对每幢建筑物进行过具体调整。根据具体建筑物容许值和瞬时测量值之间的比较结果，处理器确定因外部事件导致的危险可能性(步骤S3)。在最简单的情况下，可以通过4级彩色编码来发出信号:绿色、黄色、橙色和红色。

借助任何这些传感器的动态无线电网络链路，例如在整个城镇部分，则可以设置区域覆盖的粗略损害调查，接近于实时(智能传感器应用)。这些内容例如可以被防灾服务检索或利用，用于制备优先级列表(步骤S4)。

本发明的另外方面在以下说明中进行解释:

虽然光纤陀螺仪还无法具有大型环状激光器的传感器敏感性，但是，由于其尺寸较小而且功耗较低，所以它们适合在靠近地震事件(余震区域、火山等)的区域进行现场使用，并且可以用来在地震发生后立即检测建筑物状态，而且可以用于监控静态变形。结合旋转传感器与地震仪或加速度计，将可以研制并利用针对运动的六自由度的完备传感器。其中一个重要方面是考虑旋转传感器不依赖局域基准标志进行测量的特殊情况，例如实时测量传感器绝对取向的可能性，以及借助地球自转信号进行传感器的自校准。

根据本发明，提供了新颖而且便宜的移动传感器，其连同经典地震传感器一起，能正确地观察地面运动，特别是运动的全部六个自由度:为了完整地描述地面运动，不仅要高分辨率地观察平动，而且也要观察旋转。

根据本发明，借助扩宽的六分量记录(新颖的测量方法，可以移动、低成本和快速使用)可以对变化和变形进行长期广泛的评述。也可以首先在底座(seat)参数(动态旋转)的反演(inversion)中使用额外的观测变量“旋转运动”，并且可以改善其精度。在这种情况下，具体来说，通过提供相应的高分辨率旋转测量值，可以调查并校正传感器平面上测量信号中原本无法分开的倾角和平动的耦合关系。由于地震过程中横向加速度和旋转速率彼此同相位并成比例，所以在靠近地震事件的区域内，地震曲线不可避免地将地震引发的倾角分量耦合入其他线性无关的空间方向上的传感器信号中。只有具有运动的全部六个自由度的传感器，就是说包括旋转，才可能带来改善。

与以前的现有技术相比，在设计光纤陀螺仪方面的本发明构思能在节约成本的同时将现有基于光纤的旋转传感器的敏感性幅值提高两个数量级，并且在增添宽带地震仪的情况下，首次在能够现场使用的便携式实施方案中对于运动的全部六个自由度提供足够高的敏感性。

本发明重点在于利用并进一步发展当代旋转传感器，作为早期预警系统中所用的一种新颖且创新性的基本技术。多种来源于此的新颖技术可能方案将会特别应用于建筑物结构监控领域以及地震学领域。

地震后，特别是在大城市，快速评估重要建筑物的损害至关重要，特别是为了优化救灾措施。如果能在独立传感器中接近实时地测量并针对关键变量评估地震伴生运动(变形、静态位移和静态旋转的时间曲线)，则可以基本上立即为关键建筑物和管道或者交通线路确定变形所引发的变化。根据本发明，提供了节约成本的智能6-C传感器，其可以以“黑匣子”的方式安装在建筑物、桥梁、隧道或其他结构中，并且在地震或其他变形事件中记录与建筑物行为有关的数据材料，并提供这些数据材料用于分析。因此，根据本发明，特别的关注点还在于利用旋转传感器作为绝对量角器的特性。本发明的设备特征在于低功耗，且在制造方面适合节约成本地大规模生产。因此通过在传感器内即时积分和微分传感器信号，所安装的电子件预期能接近实时地为各建筑物进行危险评估或损坏评估。在这种情况下，可以具有将独立设计的这种传感器单元组合到自主局域或区域网络的额外能力。

就结构力学方面来说，目标是经由适当的传感器，针对幅值和相关波长，确定地震或其他地下运动诸如振动所引发的动态激励。通过将地震检波器或加速度传感器与作为绝对量角器的旋转传感器相结合，可以借助少量测量点来检测动态激励的特征变量两者。对于线性结构来说，由作用力导致的曲线可以从测量的旋转来描述。根据本发明，立足于此，可以经由测量结果与结构动态设计所依据的前提的比较来实现对激励的评估。此外，除了检测动态激励之外，也对作用力导致的残余静态变形感兴趣。例如，通过将多个传感器依次排列起来，可以经由测量的旋转来确定残余变形线。与其他测量方法相比，借助节约成本的传感器测量(准)静态和动态信息的可行性带来显著的优势。传感器的自校准能力以及其对于重力而言独立于位置的效果也在抵御antropogenic作用力或者危险作用力/抵抗力相结合所带来的后果的早期预警方面开创了广泛的应用领域，并因此允许即使在仅能通过非常复杂的方式非实时与其他测量方法一起实施的任务中使用所述传感器，其中危险作用力/抵抗力的结合诸如例如被削弱的结构上的大雪载荷、极端风载荷引发的作用力等等。除地震激励之外并被本发明的方法所覆盖的早期预警系统的重要领域在于监控地下运动，诸如土方挖掘过程中因山体沉降区地层载荷引起的发生在隧道建筑物中的地下运动。因此，借助传感器，监控可以覆盖动态作用，就是说变形或损坏的成因，以及残余变形。

地震和火山喷发中的变形观测

从地震仪观测结果来确定静态(和动态)变形中存在的问题已经存在了数十年，迄今为止尚未有满意且稳定的解决方案。这些问题的主要原因在于地震曲线中的额外影响，这些影响因旋转和倾角变化所引发，并导致无法对速度或加速度地震曲线进行积分。GPS仪器在这种情况下仅有局部改善，因为(1)垂直分辨率较低和(2)动态观测的感知率不够精细。利用能移动使用的节约成本的6-C地震仪，可以进行区域覆盖的动态和静态变形观测。长期来看，这也能对实时确定底座参数带来改善。类似论断适用于火山活动的地震观测，其中有时将出现显著的变形。旋转与倾斜运动不可避免的耦合，影响了借助地震仪进行标准宽带测量，并且使得建模更困难。在这一领域，旋转和平动的组合数据分析能改善对底座过程和岩浆房状态的构图。

在本发明的一种实施例中，在确定载荷/损坏时，将考虑地面/建筑物的动态相互作用以及建筑物结构的结构动力学两者。

本发明的目的是降低地震引发的危害和危险。理论地震学家数十年来呼吁对整个运动分量进行观测。传感器技术的最新发展现在似乎允许以需要的精度设计一种适当的测量仪器。在这种情况下，应该注意，测量技术对于纯科学领域和工程领域都有广泛的应用潜力。

受地震威胁的地区中不断快速生长的大城市(例如伊斯坦布尔、东京、洛杉矶和新墨西哥城)，在其下发生强烈地震的情况下，将会导致巨大的损失并夺去很多人的生命。考虑到这些百万人口的大城市中建筑物结构完全各异并且底土特性多变，因此对于各个负责灾害管理的机构而言，不可能在短期内得到损坏情况的调查结果。因此严重阻碍了协调救援行动的快速展开，并且预计结果并不是最理想的情况。自主监控系统同时记录损害事件并接近实时地根据预定方法进行评估，而且能快速获得结果，所以可以改善此时的决策。根据建筑物的功能和传感器实施的自动损害评估以及其他设置好的标准(例如，救援力量行进距离的优化)进行动态权衡，预计能有效利用损害事件发生后关键的头6个小时。

本发明建筑物传感器的构思在两个方面具有新颖性。一方面，在外力作用(地震、狂风载荷、地面下陷等等)过程中，为监控系统显示详细记录建筑物行为的方式。在这种情况下，借助用作绝对量角器的旋转传感器的特性，相对于局域基准系统而言，实现了完全的独立性。在这一方面，所述传感器相当于“黑匣子”，诸如用在飞机上的那种。除了这些记录功能外，还在测量过程中调查了对于超过各建筑物不同的预定极限值来说的关键参数(例如，最大偏转)，并且如果可能的话，还可以允许对导致的损害进行分类(例如，垮塌的危险程度)并(利用主要的电力独立的无线电技术)将其传送给中央单元(局部灾害防护单元)。这无疑将会朝着准实时损害预报迈出重要的一步。

为地面强烈运动的区域现场使用而研制的传感器在地震学上存在若干缺陷。地震仪倾斜引发了需要实际测量传感器信号和平动。在震区附近，因为缺乏旋转自由度而无法重建完备的运动矢量。因此，测量结果不完整，而且还因为信号源的混杂而存在谬误。这对地震参数的反演带来的严重的阻碍。希望完备地检测运动的全部六个自由度和清楚地分离平动和旋转(倾斜)以及足够高的传感器灵敏性能对改善地震学模型(独立于设备传递函数)做出显著贡献。

环形激光器是非常敏感的主动光学干涉仪，迄今为止，是唯一能从遥震事件量化确定旋转信号的仪器。即使用在地震学中，此时长期稳定性并不是主要因素，它们仍然要求非常高的温度一致性，要求优于0.1度每天。光学谐振腔上热感生出来的几百分之一微米的膨胀和收缩都会导致光学操作频率漂移，这将导致纵模系数出现突然的跳变(跳模)。此外，即使在GEO传感器项目中为成功实施进行了所有可能的简化，环形激光器仍然是一种复杂的设备。这使得它们不适合以下三种具体应用场合(1)强烈地震后短时间将传感器运输到震中附近以记录现场附近的余震。(2)在强烈地面运动的影响下检测完备运动(全部六个自由度)。(3)作为监控建筑物的传感器系统的一部分，它们太过昂贵又太过敏感。另一方面，光纤旋转传感器，虽然不具有环形激光器的敏感性，但仍然是结实紧凑的传感器，具有明显较高的温度容许范围。此外，它们显然更节省成本。

根据本发明的方法可以利用该系统的自校准能力。由于旋转传感器基于Sagnac效应绝对性地测量旋转，所以地球自转信号也总是叠加在传感器信号中。在本文所提出的应用场合的框架内，该信号可以认为是恒定基准。它在任何时点都是可用的，就是说地震前、地震过程中和地震后，都可以作为独立于局部环境的基准，并且可以用来确定传感器相对于地球自转轴线的瞬时取向。地震前后的比较结果给出了因地震事件或建筑物变形导致的传感器取向变化。由于传感器牢固安装在用来测量的墙上，所以这种取向变化对应于建筑物倾斜或变形或个别楼层之间的位移。该信号可以通过对测量旋转速率进行积分来确定，即使在大约1分钟的短时积分之后，也能实现小于1度的分辨率。严格地说，这种确定传感器取向的方法仅在南/北方向上能高分辨率地适用。东/西方向上的分别率较低。调查优选传感器实施方案(传感器的基准系统)因此是具体的操作点。对于利用取向信号而言，进行过调查之后，对建筑物旋转信号的利用变成主要因素。为此，(1)需要在测量角度偏转量和建筑物应力或各种材料之间建立标准。(2)个别楼层相对于彼此的位移的影响需要量化(楼层间旋转)并发送给传感器系统。

FOG(光纤陀螺仪)的输出信号是在表面附近反向运行的光波之间的相位差。它与传感器的转速成比例并且与光束界定的表面成比例。与环形激光器相比，FOG的主要优势在于，可以在玻璃纤维中引导光学信号。在FOG中，可以增大有效表面而不必显著改变传感器的尺寸。另一方面，光纤陀螺仪不同于环形激光器的地方在于，它们进行相位测量，而环形激光器通过干涉现象确定频率差异并因此由于所采用的原理不同而实现了更高的分辨率。这在实施FOG时是一项重大缺陷。FOG的信噪相关系数(分辨率)不仅取决于比例因子，而且取决于光学功率密度。例如，对于波长为1.5μm、光功率PO＝100μW的光源来说，1000m长的玻璃纤维和直径D为0.4m的线圈，所实现的FOG敏感性的理论值为4.125·10^-8rad/s。

极化光纤构成的线圈组成光路的关键部件。线圈纤维长度和几何直径线性地包含到陀螺仪的比例因子中。因此，原则上，加长所用的线圈纤维能在旋转速率的测量中获得更高的精度。但是，与此同时，穿过纤维时的光密度衰减损失以及因干扰效应诸如Shupe效应或Kerr效应而产生的相位变化限制了纤维线圈的可实施长度。因此计划将长度大约为1000m且直径至多300mm的线圈应用于原型件。

图4示出了扭曲(左手侧)测量中较短选段，其中具有偏心质量分布的建筑物模型(右手侧)在振动台上遭受人造地震。

在这一方面，已经说过，遥震事件中由地震引发的旋转观测相当于校核后的宽带平动测量，并且额外的信息包含在幅值比率中。

Claims (11)

1.一种确定建筑物载荷和/或建筑物载荷导致的建筑物损坏的方法，其特征在于，经由刚性地机械连接到建筑物部分的光纤旋转传感器来测量建筑物载荷/损坏导致的建筑物部分相对于地球自转轴线的旋转，并且从测量的旋转来推导建筑物载荷/建筑物损坏。

2.一种确定建筑物载荷和/或建筑物载荷导致的建筑物损坏的方法，其特征在于，经由刚性地机械连接到建筑物部分的对应光纤旋转传感器来测量建筑物载荷/损坏导致的多个建筑物部分相对于地球自转轴线的旋转，并且从测量的旋转来推导建筑物载荷/建筑物损坏。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述旋转传感器测量围绕一个旋转轴线、两个旋转轴线或三个旋转轴线的旋转。

4.如权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，所述旋转传感器紧固到建筑物的侧墙上，以使可以从测量的旋转来推导该侧墙和由所述侧墙支撑的建筑物地板和天花板之间的相对角度。

5.如权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，通过刚性地机械连接到至少一个建筑部部分的对应加速度传感器测量建筑物载荷/建筑物损坏导致的至少一个建筑物部分的平动，并且从测量的平动来推导建筑物载荷/建筑物损坏。

6.如权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，从所述测量的旋转和平动来推导所述建筑物相对于地球自转轴线的取向变化，该取向变化是需要确定的地震损坏的量度。

7.一种确定机械结构载荷和/或机械结构载荷导致的机械结构损坏或状态的方法，其特征在于，经由刚性地机械连接到结构部分的光纤旋转传感器来测量机械结构载荷/损坏导致的机械结构部分相对于地球自转轴线的旋转，并且从测量的旋转来推导机械结构的载荷/损坏。

8.一种确定机械结构载荷和/或机械结构载荷导致的机械结构损坏或状态的方法，其特征在于，经由刚性地机械连接到结构部分的对应光纤旋转传感器来测量机械结构载荷/损坏导致的多个机械结构部分的旋转，并且从测量的旋转来推导机械结构的载荷/损坏。

9.一种确定建筑物载荷和/或建筑物载荷导致的建筑物损坏的设备，其特征在于：

-光纤旋转传感器，其刚性地机械连接到建筑物部分；和

-评估装置，其连接到该旋转传感器，根据该旋转传感器检测到的建筑物部分相对于地球自转轴线的旋转来确定建筑物载荷/建筑物损坏。

10.一种确定机械机构载荷和/或机械结构载荷导致的机械结构损坏或状态的设备，其特征在于：

-光纤旋转传感器，其刚性地机械连接到结构部分；和

-评估装置，其连接到该旋转传感器，根据该旋转传感器检测到的结构部分相对于地球自转轴线的旋转来确定结构载荷/损坏。

11.一种确定机械机构载荷和/或机械结构载荷导致的机械结构损坏或状态的设备，其特征在于：

-两个或更多旋转传感器，其刚性地机械连接到不同的结构部分；和

-一个自主的无线数据传输系统，它有分别连接到每个所述旋转传感器的评估装置，根据所述两个或更多旋转传感器检测并联合分析出的结构部分相对于地球自转轴线的旋转或扭曲来联合确定结构载荷/损坏。

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