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竣工！大理市經(jīng)開區(qū)基于建筑結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)觀測(cè)臺(tái)陣項(xiàng)目

發(fā)布時(shí)間：2020-06-02 瀏覽次數(shù)：41443 來源：歐美大地

高層建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)

基于建筑結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)觀測(cè)臺(tái)陣

案例研究
國家級(jí)大理經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)管理委員會(huì)

中國云南省大理市

結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)（結(jié)構(gòu)臺(tái)陣）

結(jié)構(gòu)臺(tái)陣,結(jié)構(gòu)反應(yīng)臺(tái)陣,建筑結(jié)構(gòu)臺(tái)陣

大理白族自治州，首府駐大理市，是云南的16個(gè)地級(jí)行政區(qū)之一，地處云南省中部偏西，海拔2090米，東鄰楚雄州，南靠普洱市、臨滄市，西與保山市、怒江州相連，北接麗江市。地跨東經(jīng)98°52′～101°03′，北緯24°41′～26°42′之間，東巡洱海，西及點(diǎn)蒼山脈，轄大理市和祥云、彌渡、賓川、永平、云龍、洱源、鶴慶、劍川8個(gè)縣以及漾濞、巍山、南澗3個(gè)少數(shù)民族自治縣，是中國西南邊疆開發(fā)較早的地區(qū)之一。

地處低緯高原，四季溫差不大，干濕季分明，以低緯高原季風(fēng)氣候?yàn)橹鳎硟?nèi)以蝴蝶泉、蒼山、洱海、大理古城、崇圣寺三塔等景點(diǎn)最有代表性。

挑戰(zhàn)

大理境內(nèi)主要有蒼山山前斷裂和鳳儀-定西嶺斷裂，蒼山山前斷裂位于蒼山東麓，大理盆地西緣，地質(zhì)上為蒼山隆起與大理盆地的分界，西部是蒼山山脈；鳳儀－定西嶺斷裂同樣屬于紅河斷裂帶的斷裂構(gòu)造，該斷裂北段成為鳳儀盆地與山區(qū)的分界。在這兩條全新世活動(dòng)斷裂的斜列部位曾于1925年發(fā)生大理7級(jí)地震。

大理經(jīng)開區(qū)管委會(huì)大樓于2016年施工，2018年投入使用，地上26層，地下1層。該大樓距1925年大理7.0級(jí)地震震中約10km。

解決方案

大樓高26層，以及地下停車場(chǎng)1層，總計(jì)27層。選擇在-1層（停車場(chǎng)）、3層、6層、9層、12層、15層、18層、21層、24層、26層作為加速度計(jì)布設(shè)樓層，除了底層和頂層，均以3層作為一個(gè)步進(jìn)。每層放置兩套加速度計(jì)，分別安裝于大樓內(nèi)部東側(cè)的弱電井和西側(cè)的強(qiáng)電井內(nèi)。

頂層（26層）樓內(nèi)構(gòu)造

地下車庫（-1層）樓內(nèi)構(gòu)造（開門處為弱電井）

結(jié)構(gòu)臺(tái)陣布線圖

整套系統(tǒng)選用了GeoSIG公司專門為結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)（SHM）開發(fā)的軟硬件系統(tǒng)，分別是GeoSMART實(shí)時(shí)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)軟件，以及GMSplusD數(shù)字傳感器系統(tǒng)。

每套GMSplusD可以使用低成本的Cat5E網(wǎng)線連接4套AC-7xD/AC-4xD數(shù)字化傳感器（此項(xiàng)目選用了AC-4xD），以及再內(nèi)置/外接1套傳統(tǒng)的AC-7x/AC-4x模擬傳感器，從而使得監(jiān)測(cè)通道的數(shù)量最多擴(kuò)展到15個(gè)。

4套內(nèi)置AC-43的數(shù)據(jù)采集儀GMSplusD-43分別安裝于-1層和15層，頂部26層也選用了三分量（X, Y, Z）的AC-43D，其余各層均選用兩分量（X, Y）的AC-42D。加速度計(jì)的X軸全部指向該建筑的長軸方向（西偏北）。

4套數(shù)據(jù)采集儀GMSplusD-43

AC-4xD數(shù)字化傳感器

所有數(shù)據(jù)，包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流和系統(tǒng)狀態(tài)、日志等數(shù)據(jù)通過交換機(jī)匯總到-1層的機(jī)房內(nèi)，由一臺(tái)高性能工作站統(tǒng)一處理。

在-1層機(jī)房內(nèi)數(shù)據(jù)匯總，調(diào)試軟件

GMSplusD數(shù)據(jù)采集儀有NTP授時(shí)功能，將1套GMSplusD-43設(shè)置為NTP授時(shí)服務(wù)器，其他數(shù)據(jù)采集儀的時(shí)間均與其同步，NTP授時(shí)精度<±4ms。

GeoSMART實(shí)時(shí)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)軟件運(yùn)行界面(最終成果)

系統(tǒng)選用GeoDAS軟件接收實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流，以及系統(tǒng)狀態(tài)、日志等其他信息，并通過設(shè)置，將實(shí)時(shí)的加速度數(shù)據(jù)通過雙重積分轉(zhuǎn)化為位移數(shù)據(jù)，經(jīng)濾波后導(dǎo)入到GeoSMART實(shí)時(shí)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)軟件中。

GeoDAS軟件監(jiān)測(cè)各通道的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流