深圳賽格大廈晃動(dòng)事件 | 如何輕松感知高層建筑結(jié)構(gòu)生命體征

深圳賽格大廈晃動(dòng)事件 | 如何輕松感知高層建筑結(jié)構(gòu)生命體征(圖1)

5·18深圳賽格大廈搖晃事件

行業(yè)背景

01.

超高層建筑發(fā)展現(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，近年來中國超高層建筑建設(shè)速度驚人。隨著中國城鎮(zhèn)化速度加劇，越來越多的城市開始修建超高層建筑用以緩解城市人口密集的狀況。中國已連續(xù) 9 年成為世界上 200 米以上高層建筑竣工面積最多的國家。城市中的高層建筑結(jié)構(gòu)的平均高度每年都在提升，由此帶來的結(jié)構(gòu)安全問題也越來越多地受到社會(huì)各界的關(guān)注。

截至 2016 年底，全國已建成和封頂?shù)?200 米以上超高層建筑達(dá) 485 棟，規(guī)劃待建的 200 米以上超高層建筑近百棟。摩天高樓是經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的產(chǎn)物，也是城市經(jīng)濟(jì)活力最顯性的指標(biāo)。在中國，目前高層建筑（8層以上，超過24米）有34.7萬幢、百米以上超高層6000多幢。

02.
什么是建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測？

建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測指的是針對工程結(jié)構(gòu)的損傷識(shí)別及其特征化的策略和過程。結(jié)構(gòu)損傷指的是結(jié)構(gòu)材料參數(shù)及其幾何特征的改變。

建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測是一種對建筑結(jié)構(gòu)完全無損傷的科學(xué)監(jiān)測方法，結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測過程涉及使用周期性采樣的傳感器（智能結(jié)構(gòu)診斷器）陣列獲取結(jié)構(gòu)響應(yīng)，損傷敏感指標(biāo)的提取，損傷敏感指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析以確定當(dāng)前結(jié)構(gòu)健康狀況等過程。

03.
為什么要進(jìn)行結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測？

超高層建筑因其投資大、結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜、建設(shè)工期長、施工工藝復(fù)雜、使用年限長等特點(diǎn)，超高層建筑使用期間受超常荷載、材料老化、構(gòu)件缺陷等因素的作用，結(jié)構(gòu)將逐漸產(chǎn)生損傷累積，從而使結(jié)構(gòu)的承載能力降低，抵抗自然災(zāi)害的能力下降。如遇地震、臺(tái)風(fēng)等災(zāi)難性荷載作用時(shí)，或者近年偶發(fā)性風(fēng)致振動(dòng)、環(huán)境振動(dòng)源與建筑物結(jié)構(gòu)固有頻率產(chǎn)生的共振效應(yīng)作用，都將引發(fā)極為嚴(yán)重的危險(xiǎn)事故，災(zāi)情發(fā)生時(shí)將難以控制和評估。

超高層建筑結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測和災(zāi)情預(yù)警變得非常重要，因此全生命周期監(jiān)測和診斷超高層結(jié)構(gòu)的健康狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)損傷，對可能出現(xiàn)的災(zāi)害進(jìn)行預(yù)警，評估服役結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性、耐久性和適用性具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

04.
結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測（SHM）的作用?

? 快速評估建筑物的健康狀況

? 獲取建筑物實(shí)際狀況的可靠數(shù)據(jù)
? 發(fā)現(xiàn)早期事故跡象
? 保護(hù)生命和財(cái)產(chǎn)安全
? 全生命周期實(shí)時(shí)監(jiān)控
? 優(yōu)化保險(xiǎn)和維護(hù)成本
? 在重大事件后評估建筑物的安全
? 為結(jié)構(gòu)增加可靠性
? 符合建筑標(biāo)準(zhǔn)

建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測方案

深圳賽格大廈晃動(dòng)事件 | 如何輕松感知高層建筑結(jié)構(gòu)生命體征(圖2)

廈門世茂海峽大廈欣賞

深度融合AIoT、5/4G、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航、大數(shù)據(jù)、三維可視化等技術(shù)，通過智能結(jié)構(gòu)診斷器、環(huán)境傳感器和視頻監(jiān)控等感知數(shù)據(jù)，可根據(jù)水平位移、沉降、傾斜、振動(dòng)、加速度等結(jié)構(gòu)監(jiān)測指標(biāo)，及風(fēng)力、溫度等外界條件，實(shí)現(xiàn)建筑物結(jié)構(gòu)安全預(yù)警和健康度的快速評估，有效預(yù)知建筑結(jié)構(gòu)變化趨勢，讓管理者隨時(shí)隨地了解和查看建筑物的運(yùn)行狀況，強(qiáng)化建筑物結(jié)構(gòu)安全監(jiān)管工作，輔助管理者進(jìn)行科學(xué)決策，減少風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生，保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全。解決方案具有多維態(tài)勢感知、全天候立體防護(hù)、全生命周期管理和智能預(yù)測預(yù)警等四大特點(diǎn)。

01.
感知監(jiān)測數(shù)據(jù)

深圳賽格大廈晃動(dòng)事件 | 如何輕松感知高層建筑結(jié)構(gòu)生命體征(圖3)

高層建筑結(jié)構(gòu)生命體征主要監(jiān)測指標(biāo)

02.

主要感知終端

深圳賽格大廈晃動(dòng)事件 | 如何輕松感知高層建筑結(jié)構(gòu)生命體征(圖4)

智能結(jié)構(gòu)診斷器

WITBEE萬賓科技，EN300-G1

SHM結(jié)構(gòu)健康診斷技術(shù)，集成多種自主核心算法和邊緣計(jì)算能力，超低功耗設(shè)計(jì)，可對地表地質(zhì)（山體邊坡、地質(zhì)沉降）和建筑結(jié)構(gòu)（橋梁、隧道、房屋、廠房等）等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測位移、沉降、傾斜、加速度、振幅、頻率、動(dòng)態(tài)平衡和環(huán)境溫度等指標(biāo)，結(jié)合萬賓開放平臺(tái)實(shí)時(shí)解算撓度、索力、裂縫、伸縮縫、車輛荷載和船撞報(bào)警等數(shù)據(jù)。定時(shí)監(jiān)測電子羅盤（朝向）、海拔高度、GPS定位、天文授時(shí)等。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)趨勢分析和數(shù)據(jù)異常預(yù)警，提高對突發(fā)事件的應(yīng)對能力，提升城市公共安全保障水平。強(qiáng)大的IoT彈性延展能力，讓每個(gè)單元相互獨(dú)立亦可組合拼圖，勾勒“一機(jī)一物一城”的數(shù)字孿生城市全景。

北斗高精度全球?qū)Ш蕉ㄎ荒芰?，國產(chǎn)芯片級底層數(shù)據(jù)安全加密防御能力，手機(jī)NFC近場通信，智能續(xù)航充放電管理能力。采用整體密封工藝，提高整體防水、防塵和耐高低溫性能，防水等級可達(dá)IP67。

創(chuàng)新性集成10多項(xiàng)監(jiān)測指標(biāo)，更全面感知?jiǎng)討B(tài)變化
實(shí)時(shí)監(jiān)測位移、沉降、傾斜、加速度、振幅、頻率、動(dòng)態(tài)平衡和環(huán)境溫度等指標(biāo)；定時(shí)監(jiān)測電子羅盤（朝向）、海拔高度、GPS定位、天文授時(shí)；支持第三方平臺(tái)軟件通過API接口，獲得高精度數(shù)據(jù)差分處理服務(wù)和結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)健康診斷指數(shù)。

邊緣計(jì)算能力原始數(shù)據(jù)不傳回云端，提高彈性并減少網(wǎng)絡(luò)負(fù)載
AIoT智能云終端集成自主核心算法，精準(zhǔn)感知、密集型計(jì)算、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、電池儲(chǔ)能、安全加密和5G/4G通信融合等集成于一體，出色的健康診斷和神經(jīng)感知能力。

即裝即用，部署和運(yùn)維成本均下降95%
一體化小型機(jī)易安裝部署，極大縮短施工時(shí)間和減輕維護(hù)量，降低使用成本。

無可比擬的4項(xiàng)卓越性能，提升安全保障能力
提供全天候監(jiān)測、全面指標(biāo)監(jiān)測、更精準(zhǔn)監(jiān)測和遠(yuǎn)程監(jiān)測能力。

03.
典型建筑示例

深圳賽格大廈晃動(dòng)事件 | 如何輕松感知高層建筑結(jié)構(gòu)生命體征(圖5)

建筑結(jié)構(gòu)感知終端布署示例

事件背景

01.
大廈信息

深圳賽格大廈高355.8米，總建筑層79層，地上75層，地下4層，總建筑面積達(dá)17萬平方米，1999年建成完工，目前世界最高的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)大廈，是深圳華強(qiáng)北的地標(biāo)性建筑。賽格大廈超過40層和100米高度以上屬于超高層建筑。

02.
突發(fā)事件

5·18深圳賽格大廈搖晃事件：
2021年5月18日13時(shí)許，深圳市福田區(qū)華強(qiáng)北街道賽格大廈出現(xiàn)搖晃，大廈已經(jīng)封閉，大廈內(nèi)人員已全部撤出。
2021年5月19日，大樓在下午一點(diǎn)半到兩點(diǎn)之間出現(xiàn)過晃動(dòng)。

03.
官方發(fā)布

5月18日晚間，深圳市福田區(qū)@福田發(fā)布就華強(qiáng)北賽格廣場大廈傾斜情況發(fā)布續(xù)報(bào)稱，專業(yè)機(jī)構(gòu)持續(xù)監(jiān)測顯示，賽格大廈傾斜率等各項(xiàng)監(jiān)測結(jié)果遠(yuǎn)低于規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

受深圳市住建部門委托，5月18日晚上21時(shí)至19日下午15時(shí)，多家專業(yè)機(jī)構(gòu)對賽格大廈的振動(dòng)、傾斜、沉降等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，該三項(xiàng)指標(biāo)均遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于規(guī)范允許值，監(jiān)測數(shù)據(jù)未顯示異常情況。具體通報(bào)如下：

①中冶建筑研究總院（深圳有限公司）及哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）兩家機(jī)構(gòu)獨(dú)立連續(xù)監(jiān)測結(jié)果表明，賽格大廈69層振動(dòng)最大加速度發(fā)生在19日13時(shí)51分，均小于《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程-JGJ3-2010》關(guān)于辦公、旅館頂點(diǎn)風(fēng)振加速度限值0.25m/s2的規(guī)定，兩家機(jī)構(gòu)監(jiān)測幅值分別為0.045m/s2和0.044m/s2。

②經(jīng)深圳市房屋安全和建設(shè)工程質(zhì)量檢測鑒定中心對賽格大廈傾斜進(jìn)行測量，測量結(jié)果顯示傾斜率位于0.01%～0.02%之間。根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》，傾斜率測量結(jié)果遠(yuǎn)低于規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)（＜0.2%）。

③中冶建筑研究總院（深圳有限公司）對賽格大廈沉降監(jiān)測結(jié)果在0.00mm～-0.05mm之間，變化值穩(wěn)定，建筑物沉降穩(wěn)定。

目前，大廈主體結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境未發(fā)現(xiàn)涉及安全異常情況，大廈主體結(jié)構(gòu)安全。產(chǎn)生震動(dòng)的具體原因正進(jìn)一步核查中，相關(guān)情況將及時(shí)通報(bào)。

深圳賽格大廈晃動(dòng)事件 | 如何輕松感知高層建筑結(jié)構(gòu)生命體征(圖6)

“輕松感知復(fù)雜物理世界”
Easily perceive complex physical world

萬賓科技（WITBEE）致力于城市生命線安全、智慧應(yīng)急的智能物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和大數(shù)據(jù)服務(wù)提供商，提供無線智能傳感、基站、云端平臺(tái)等智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與產(chǎn)品線，利用AIoT數(shù)字技術(shù)構(gòu)建城市級感知系統(tǒng)，賦能傳統(tǒng)城市生命線安全運(yùn)營和人居環(huán)境改善，讓城市安全隱患消除在萌芽狀態(tài)，提升城市安全韌性，促進(jìn)改善民生服務(wù)、維護(hù)公共安全、提升突發(fā)事件應(yīng)對能力。

萬賓科技以“構(gòu)建萬物互聯(lián)的城市公共安全防線”為企業(yè)使命，持續(xù)專注多維感知、人工智能與大數(shù)據(jù)技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)品研發(fā)，實(shí)現(xiàn)“為億萬人提供城市公共安全服務(wù)，提升人民群眾安全感”的企業(yè)愿景。

深圳賽格大廈晃動(dòng)事件 | 如何輕松感知高層建筑結(jié)構(gòu)生命體征(圖7)

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