萬賓建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)為超高層建筑“問診把脈”

超高層建筑發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)如今，我國城市建設(shè)如火如荼，建筑業(yè)已然成為國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)，各大城市超高層、大跨度建筑更如雨后春筍般冒出，成為城市發(fā)展的一大亮點(diǎn)。根據(jù)世界高層建筑與都市人居學(xué)會（CTBUH）官網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，中國已建成的150米以上建筑達(dá)到2581座，200米以上建筑達(dá)861座，300米以上達(dá)99座，三項(xiàng)指標(biāo)均位居全球第一。

然而超高層建筑數(shù)量增長的同時，其結(jié)構(gòu)的安全性也令人深思。2021年深圳賽格大廈搖晃事件，雖然最后有驚無險，但也給超高層建筑結(jié)構(gòu)安全敲響了警鐘。

萬賓建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)為超高層建筑“問診把脈”(圖1)

▲深圳賽格大廈晃動

超高層建筑結(jié)構(gòu)安全隱患

超高層建筑形體非常奇特，隨著層數(shù)的增加，建筑物對承受水平荷載的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于豎向荷載，超過一百米的一般采用筒體結(jié)構(gòu)體系，它是一個封閉的空心筒式，可分為框架-核心筒、筒中筒以及多筒結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性可見一斑。

因此超高層建筑在遭遇非正常的外在影響，如地震、臺風(fēng)等災(zāi)難性荷載作用時，或者近年偶發(fā)性風(fēng)致振動、環(huán)境振動源與建筑物結(jié)構(gòu)固有頻率產(chǎn)生的共振效應(yīng)作用時，可能會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的損傷。此外，隨著使用時間的推移，其結(jié)構(gòu)狀態(tài)和安全性也在逐年下降，這些都是肉眼不可見的。

萬賓建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)為超高層建筑“問診把脈”(圖2)

▲超高層建筑賞析

超高層建筑風(fēng)險防范

為了保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性，2022年3月11日，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部官網(wǎng)發(fā)布《“十四五”住房和城鄉(xiāng)建設(shè)科技發(fā)展規(guī)劃》提出，超高層建筑風(fēng)險防范技術(shù)。研究超高層建筑風(fēng)險排查、監(jiān)測、預(yù)警、管控及損傷識別、評估等關(guān)鍵技術(shù)，研究城市超高層建筑防災(zāi)應(yīng)急機(jī)制與火災(zāi)防控技術(shù)。

充分應(yīng)用4G/5G、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等新一代信息技術(shù),實(shí)時感知、識別、診斷、評估建筑結(jié)構(gòu)的損傷與安全狀態(tài)，提供結(jié)構(gòu)的當(dāng)前及歷史狀態(tài)信息，并對結(jié)構(gòu)的安全隱患及時進(jìn)行預(yù)警，從而及時發(fā)現(xiàn)和處理結(jié)構(gòu)安全隱患，真正做到防患于未然，最大程度地降低建筑結(jié)構(gòu)損壞的風(fēng)險。

萬賓建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)為超高層建筑“問診把脈”(圖3)

▲建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)示意圖

特別聲明：萬賓科技致力于城市生命線監(jiān)測儀器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，文中涉及軟件系統(tǒng)皆為友商提供。

建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測內(nèi)容

建筑結(jié)構(gòu)位移、沉降、傾斜、溫度、頻率、振幅、地震裂度、動態(tài)平衡和人體舒適指數(shù)等實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)，城市微震監(jiān)測數(shù)據(jù)，接入視頻圖像和氣象局?jǐn)?shù)據(jù)。

建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)

萬賓（WITBEE?）建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)深度融合AIoT、5G/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)位移、沉降、傾斜、加速度、振幅、頻率、結(jié)構(gòu)溫度和動態(tài)平衡等結(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)險事件發(fā)生。