DB42∕T 1536-2019 重要建设工程强震动监测台阵技术规范.pdf

ICS 91.120.25 DB42 湖北省地方标准 DB42/T 15362019 重要建设工程强震动监测台阵技术规范 Specification of strong motion monitoring array for major construction projects 2019-12-19 发布 2019-03-19 实施 湖北省地震局 联合发布 湖 北 省 市 场 监 督 管 理 局 P 15 DB42/T 15362019 I 目 次 前言 . I 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 监测台阵的监测对象与布设 . 2 5 监测系统的分类与技术要求 . 3 6 监测系统的测试、安装与验收 . 4 7 监测系统的管理与维护 . 6 8 监测记录的存储与处理 . 6 附录 A（规范性附录）监测系统组成 . 7 附录 B（规范性附录）监测设备主要技术指标要求 . 8 附录 C（规范性附录）脉动测试具体要求 . 10 附录 D（资料性附录）远程通讯检查记录表 . 11 附录 E（资料性附录）现场检查记录表 . 12 附录 F（资料性附录）强震动监测台阵记录报告单 . 13 库七七 w w w .k q q w .c o m 标准下载DB42/T 15362019 I 前 言 本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。 本标准由武汉地震科学仪器研究院提出。 本标准由湖北省地震局归口。 本标准起草单位：中国地震局地震研究所、武汉地震科学仪器研究院、武汉市地震监测中心、 中南建筑设计院股份有限公司、中信建筑设计研究总院有限公司、中铁大桥勘测设计院集团有限公司、湖北省土木建筑学会、武汉正华建筑设计有限公司。 本标准主要起草人：陈志高、秦小军、曾柯、周德良、李治、李龙安、方晓梅、柯叶君、熊火清、彭英、黄俊、范涛、杨江、刘波。 本标准实施应用中的疑问， 可咨询湖北省地震局， 联系电话 027-65390326， 邮箱： zfceqhb.hb.gov。对本标准的相关修改意见建议请反馈至中国地震局地震研究所，联系电话 027-65390526。 库七七 w w w .k q q w .c o m 标准下载DB42/T 15362019 1 重要建设工程强震动监测台阵技术规范 1 范围 本标准规定了重要建设工程强震动监测台阵的适用范围、 监测对象与布设、 监测系统的分类与技术要求、监测系统的测试、安装与验收、监测系统的管理与维护、监测记录的存储与处理要求。 本标准适用于新建、改建、扩建的核电站、大中型水库或水电站的大坝及高坝、大跨度桥梁、发射塔、高层建筑、大跨度空间结构、其他结构特殊以及对经济社会有重大价值或重要影响的建设工程或者设施。其他需要建设强震动监测台阵的建设工程或设施可参照本标准执行或组织专家进行专门研究。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 18207.1 防灾减灾术语 第1部分：基本术语 DB/T 10 数字强震动加速度仪 DB/T 17 地震台站建设规范 强震动台站 DB/T 64 强震动观测技术规程 DL/T 5416 水工建筑物强震动安全监测技术规范 JTG/T B02-01 公路桥梁抗震设计细则 JGJ 3 高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ 7 空间网格结构技术规程 JGJ 22 钢筋混凝土薄壳结构设计规范 JGJ 99 高层民用建筑钢结构技术规程 JSGC-03 中国数字强震动台网技术规程 NB/T 20076 核电厂地震仪表准则 3 术语和定义 GB/T 18207.1-2008、 DB/T 10-2016、DL/T 5416-2009、 JSGC-03界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出并部分改写了GB/T 18207.1-2008、 DB/T 10-2016、DL/T 5416-2009、 JSGC-03标准中的某些术语和定义。 3.1 重要建设工程 major construction 对社会有重要价值或者重要影响的工程。主要指发生地震后，一旦遭到破坏会造成重大社会影响、重大经济损失和人员伤亡的建设工程以及地震中使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建设工程。 注：改写 GB/T 18207.1-2008，定义 5.13。 3.2 强震动 strong motion 地震或爆破等引起场地或工程结构的强烈震动。 库七七 w w w .k q q w .c o m 标准下载DB42/T 15362019 2 3.3 测点 monitoring point 设置强震动加速度传感器进行强震动监测的地点。 DB/T 10-2016，定义 3.1 3.4 强震动监测台阵 strong motion monitoring array 根据工程结构强震动监测需要，专门设计的多个测点组合构成的监测网。 DL/T 5416-2009，定义 4.0.3 3.5 监测系统 monitoring system 由强震动监测设备、传输线路、辅助设备和管理中心四部分组成的系统。 3.6 自由场地 free field 不受周围环境、建筑和结构振动影响的空旷场地。 JSGC-03，定义 3.5 4 监测台阵的监测对象与布设 4.1 监测对象 应当设置专用强震动监测设施的工程： a) 核电站; b) 大中型水库或水电站的大坝和坝高大于 100 米的高坝; c) 多孔跨度超过 1000 米或者单孔跨度大于 150 米的桥梁; d) 高度大于 100 米的发射塔; e) 高度大于 160 米的高层建筑; f) 空间网格结构或索结构的跨度大于 120m 或悬挑长度大于 40m，钢筋混凝土薄壳跨度大于 60m或由上述结构形式组合成的大跨度空间结构; g) 次生灾害严重的其他重要建设工程。 4.2 布设要求 4.2.1 核电站、水库大坝等已有监测台阵建设规范的应遵守现有规范布设，且应满足本规范要求。 4.2.2 监测台阵应根据抗震设防烈度、工程等级、结构类型和地震地质条件进行设计。 4.2.3 监测台阵设计应综合考虑监测目的和用途、工程结构类型及场地特点等多方面因素，确定台阵规模、布设方案、仪器的性能要求、仪器安装方法和管理维护措施等。 4.2.4 监测台阵的规模应根据抗震设防类别进行设计，标准设防类建筑应不少于9通道（3个测点），特殊设防类和重点设防类建筑应不少于18通道（6个测点）。对于结构类型特殊、地震地质条件复杂、场地条件差的建设工程，应增加测点数量。 4.3 布设原则 4.3.1 监测台阵观测点应与健康监测系统联合布设，以达到信息共享、方便运营维护等目的。 4.3.2 传感器的安装位置应避开对监测数据有较大干扰的振动源。 4.3.3 传感器的观测方向应与被测结构的主轴方向一致，宜根据抗震计算的结果布置在工程结构主要振型的振幅最大点上。 库七七 w w w .k q q w .c o m 标准下载DB42/T 15362019 3 4.3.4 在自由场地或结构基础处应布置测点，用以记录天然地震动输入。对于大跨度结构，监测台阵应能监测到多点地震动输入。 4.3.5 桥梁应根据其结构形式在关键位置布设测点。对于大跨度桥梁，根据不同的桥梁结构形式，应采取不同的观测点布置： a) 连续梁桥（连续刚构桥）应在主墩承台顶（或主墩墩顶）及边墩承台顶（或边墩墩顶）、主跨及相邻跨的跨中等关键位置布设测点； b) 斜拉桥应在主塔承台顶 （或主塔下横梁顶处） 、 边墩承台顶 （或边墩墩顶） 及辅助墩承台顶 （或辅助墩墩顶）、主塔塔顶、主梁跨中及1/4跨和3/4跨等关键位置布设测点； c) 悬索桥应在主塔承台顶（或主塔下横梁顶处）、辅助墩承台顶（或辅助墩墩顶）、锚碇、主塔塔顶、主梁跨中及1/4跨和3/4跨等关键位置布设测点； d) 拱式桥应在拱脚、边墩承台顶（或边墩墩顶）、辅助墩承台顶（或辅助墩墩顶）、拱顶、拱肋、立柱和吊杆等关键位置布设测点。 4.3.6 发射塔应在塔座、塔楼和塔杆处布设测点。 4.3.7 高层建筑楼层测点宜布置在楼层的平面形心和平面端部，沿建筑高度方向宜布置于结构屋面标高、结构薄弱层、上部结构的嵌固端以及层间位移角和扭转位移比最大的楼层标高处。同一地块上应根据场地类别选择代表性高层建筑布设监测台阵。 4.3.8 大跨度空间结构应在主要抗震结构的支座、跨中和其余结构变形控制点布置测点。主要抗震结构应根据结构的受力特点、结构主要振型形态和屈曲形态等综合确定。 4.3.9 已进行结构抗震试验的工程应根据试验结果布设测点。 4.3.10 监测台阵应结合结构施工或运营监控布设， 对于其他特殊结构或有特殊要求的台阵布设应开展专门研究。 5 监测系统的分类与技术要求 5.1 监测系统的分类 监测系统分为集中记录式监测系统和分散记录式监测系统。 5.1.1 集中记录式监测系统 当仅有传感器在结构测点现场时宜采用集中记录式监测系统。 集中记录式监测系统由传感器、 记录器、传输线路、辅助设备和管理中心组成，传感器和记录器用通讯电缆连接。传感器布设在结构测点，记录器布设在管理中心。监测系统组成框图见附录A中的图A.1。监测台阵的实时数据通过管地震局。 5.1.2 分散记录式监测系统 当传感器和记录器都在结构测点现场时宜采用分散记录式监测系统。 分散记录式监测系统由强震监测设备、传输线路、辅助设备和管理中心组成。强震监测设备安装在结构测点上，通过有线或无线网络实时传输到管理中心、市县和省地震监测台网中心。监测系统组成框图见附录A中的图A.2。 5.2 监测系统的技术要求 5.2.1 强震监测设备 传感器主要技术指标应符合附录B中的表B.1要求。记录器的主要技术指标应符合附录B中的表B.2要求。记录器主要由控制单元、计时单元、采集单元、记录单元、通信单元、存储单元、供电单元组成，其中计时单元、记录单元、通信单元、存储单元的技术要求如下： 库七七 w w w .k q q w .c o m 标准下载DB42/T 15362019 4 a) 计时单元应具备北斗或GPS校时功能，应具备PTP网络校时功能，与授时源标准时间的同步误差应小于0.1 ms； b) 记录单元应采用连续记录方式，具备事件触发记录功能。最大可设采样率应不低于200 Hz； c) 通信单元可采用网络通讯。观测数据传输应支持有线或无线网络实时传输； d) 存储单元应具备连续存储至少30天监测数据的能力。 5.2.2 传输线路 当采用集中记录式监测系统时， 加速度传感器与记录器之间应采用高性能屏蔽电缆连接。 当采用分散记录式监测系统时， 记录器与管理中心之间应采用有线或无线网络通讯介质传输， 远距离传输或电磁干扰大的场地应采用光纤通讯。系统应将数据通过网络实时发送至市县和省地震监测台网中心。 5.2.3 辅助设备 辅助设备主要包括供电、网络和防雷等辅助观测设施，应满足以下要求： a) 供电设施应具备维持监测系统持续、稳定运行的供电能力和备用电源，日常供电优先选择交流供电。备用电源应具备满足监测设备连续、稳定工作至少24h的能力； b) 网络设施应具备满足数据实时传输的有线网络或无线网络和网络设备； c) 防雷设施监测设备和电源应配置防雷设施，接地电阻宜小于4 。 5.3 管理中心 管理中心应满足以下要求： a) 应具备与监测台阵所有测点进行网络通信的能力，带宽应满足数据传输要求； b) 应具备本地数据存储、管理和服务能力； c) 应具备稳定可靠的供电能力； d) 能通过计算机专业软件对台阵现场监测系统进行远程的数据采集和控制， 并具备地震数据分析与震害评估功能； e) 应具备将监测数据通过网络发送到指定服务器的能力。 5.4 观测条件和环境 5.4.1 传感器观测环境：应具备传感器安装条件，保障传感器与监测对象牢固结合。应具备保障传感器正常工作的方位、温度和湿度条