技术方案
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高楼和桥梁地震结构监测系统技术方案
目录
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四川最值得去的地方1.1系统概述 (2)
1.2设计依据 (2)
1.3目的与作用 (3)
1.4设计原则 (4)
2设计方案 (4)
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2.1系统目标 (4)
2.2系统要求 (4)
2.2.1强震结构台阵处理系统 (4)
2.2.2强震结构台阵数据库管理系统 (5)
2.3系统特点 (5)
2.4系统集成 (6)
2.4.1前方测点部分 (7)
2.4.1.1自由场部分 (7)
2.4.1.2数据中心 (8)
2.4.2软件系统 (9)
2.4.3关键技术 (10)
2.4.3.1数字传输 (10)
2.4.3.2GPS远程授时和SNTP时间服务 (11)
1 项目概述
1.1 系统概述
近十几年来，随着我国社会经济的不断发展，超高层建筑在我国得到迅速发展，高度不断增加。一方面，由于相关的理论研究和工程实践较为缺乏，常规的高层建筑设计方法通常无法在设计阶段实现对超高层建筑在施工阶段和使用阶段性态的完全控制和了解。另一方面，由于超高层建筑的使用期长达几十年、甚至上百年，环境侵蚀、材料老化和荷载的长期效应、疲劳效应与突变效应等灾害因素将不可避免地导致结构系统的损伤积累和抗力衰减，从而降低结构抵抗自然灾害、甚至正常环境作用的能力，极端情况下引发灾难性的突发事故。对超高层建筑结构进行安全性监测是确保超高层建筑安全建造和健康运营的重要保障措施。 超高层建筑和桥梁设置强震动监测系统的目的如下：
1 动态地了解超高层建筑最新的结构状态，从而实现对项目过程的有效控制；
2 监测超高层建筑全寿命周期内的结构性态，发现荷载及结构响应的异常和结构损伤，确保结构运营安全；
3 预警超高层建筑的极端灾害事件，评判灾害事件造成的损伤程度及部位，为业主进行灾害应急管理提供决策依据；
4 为超高层建筑运营阶段的检查和维护方案提供信息和依据；
5 实测的地震和结构动力响应将指导末来的超高层建筑设计，也为超高层建筑结构新技术的研究提供重要参考。
凤凰古城在湖南哪里1.2 设计依据
1）中华人民共和国国务院令第409号《地震观测管理条例》第十五条规定，核电站、水库大坝、特大桥梁、发射塔等重大建设工程应当按照国家有关规定，设置强震动观测设施；
2）中国工程建设标准化协会标准《建设工程抗震设计通则》(试用)；
3）中国地震局JSGC-01《中国数字测震台网技术规程》；
4）GB/T19531.1-2004《地震台观测环境技术要求》。
1.3 目的与作用
地震动监测分为强震动监测和地震动监测。强震动监测为工程安全服务，自动触发（关闭）并全过程记录建筑物场地的地震动和结构的强震动反应，以记录强震和近震为主，记录的物理量为加速度量。地震监测为地震学服务，应连续不停监测区域地震活动状况，以记录弱震和远震为主，记录的物理量为位移量。
强震监测包括地震加速度监测和结构静态监测。加速度监测可以获得不同工程部位地震加速度，在此基础上进行动力分析，以了解结构体主振型、峰值加速度、自振频率、放大系数等；结构静态监测主要考虑震前震后数据对比分析，如变形是否有突变，渗流和应力是否有变化等。强震监测不仅为确定地震烈度和采取震后维护措施提供定量数据和理论依据，同时又可检验抗震设计理论和工程处理措施是否符合实际。
强震观测（Strong Motion Instrumentation）是利用仪器来观测地震时的强地面运动过程以及在地震作用下工程结构的反应情况，进而为地震工程学和近场地震学提供基础研究资料。
强震动观测是认识强地震动特征和各类工程结构地震反应特性的主要手段，针对各种场地和工程结构布设强震动观测台网，对地震动的特性（强度、频谱、持续时间）、影响范围及各种工程结构的地震反应进行观测，为研究和发展工程抗震方法与技术、制定和修订地震区划图及抗震设计规范、采取地
震应急措施等提供基础资料。更关键的是，强震动观测台网是各级地方政府切实建立健全震灾预防工作体系、减轻地震灾害的重要举措，是抗御地震灾害、建立有效的震灾预防工作体系的关键。地震烈度速报系统是强震动观测仪监测系统，它为各级政府震后应急提供了地震烈度数据和震害分布情况，为抗震救灾提供了科学依据。
强震台网系统独特作用在于：（1）可以提供地面地震动与原型结构地震反应的定量数据；（2）可以测量地震破坏作用的全过程；（3）能够分别研究并测量导致建筑物破坏后果的各种因素。有鉴于此，强震观测系统不但可以为地震烈度和工程抗震措施提供定量数据和理论依据，检验从抗震研究实践中总结出来的认识、理论和方法是否符合客观实践的标准，从而加深人们对抗震客观规律的认识、推动地震工程研究的发展（如在推动反应谱理论、地震力随机振动理论的发展等方面发挥了重要作用）；同时，由于强地震动的观测记录比远场记录含有更丰富、更直接的震源特
征信息，从而更利于强震震源机制的研究，并推动了近场地震学的形成和发展。
1.4 设计原则
测点布置应尽量充分考虑结构体、地基的耦合作用，布置在能够反应出主体结构特征的位置，以结构体主振型监测为主。
能结构体的地震反应全过程。利用强震记录进行实时处理，可对大坝发出不同等级的强震安全报警。
可远程监控检查系统的运行状态和事件文件。
根据记录计算观测点的地震反应，如地震反应谱、功率谱、加速度峰值、速度峰值、地震动持续时间等。可为抗震设计、地震特性研究提供必要的资料。
2 设计方案
2.1 系统目标
高楼和桥梁地震结构台阵监测系统建设目标是建成具有国内先进水平的数字化、自动化、综合化、标准化和高精度的结构台阵系统。
具体目标内容如下：
在高楼、桥梁等不同场地上获得强地震动记录案例。为重大建设工程、大型复杂结构、生命线工程等重要工程结构的地震反应时程分析提供典型的输入地震动时程，使重要工程结构的抗震设计更为合理可靠，地震安全性大大提高。
2.2 系统要求
2.2.1 强震结构台阵处理系统
强震结构台阵系统软件，主要包括实时接收、状态监测、数据处理、网络服务和其它的一些必要的程序组件。
系统实时接收、数据处理等程序基于Windows系列（2000，XP，2003，2008，Vista等）操作系统。网络服务程序包括数据库服务器和Web服务器两部分，可以在不同的数据库产品及不同的操作系统平台上运行。
实时接收程序连续接收并存储每个台站的由数据传输设备传送回来的实时强震数据；同时实时显示当前地动数据的波形，并自动检测接收到的数据是否为事件。
