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文檔簡(jiǎn)介

ICS01.040.93

CCSP65/69

37

山東省地方標(biāo)準(zhǔn)

DB37/TXXXX—XXXX

地鐵盾構(gòu)施工振動(dòng)監(jiān)測(cè)規(guī)程

Rulesforvibrationmonitoringofmetroshieldconstruction

20XX-XX-XX發(fā)布20XX-XX-XX實(shí)施

山東省市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布

DB37/TXXXX—XXXX

地鐵盾構(gòu)施工振動(dòng)監(jiān)測(cè)規(guī)程

1范圍

本文件規(guī)定了山東省內(nèi)地鐵隧道在城區(qū)開(kāi)展盾構(gòu)施工時(shí)產(chǎn)生的環(huán)境振動(dòng)監(jiān)測(cè)原則、方法及要求。

本文件適用于山東省內(nèi)指導(dǎo)地鐵隧道盾構(gòu)施工時(shí),周邊敏感建筑的振動(dòng)監(jiān)測(cè)振動(dòng)環(huán)境評(píng)價(jià)等環(huán)境保

護(hù)工作。采用其他隧道施工方法的隧道工程項(xiàng)目產(chǎn)生的振動(dòng)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)可參照?qǐng)?zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本

文件。

GB10070—1988城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)

GB/T23716—2009人體對(duì)振動(dòng)的響應(yīng)測(cè)量?jī)x器

GB/T50452—2008古建筑防工業(yè)振動(dòng)技術(shù)規(guī)范

GB/T50833—2012城市軌道交通工程基本術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)

HJ918—2017環(huán)境振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范

JJG843—2022泄漏電流測(cè)試儀檢定規(guī)程

LY/T3218—2020木結(jié)構(gòu)樓板振動(dòng)性能測(cè)試方法

TB/T3152—2007鐵路環(huán)境振動(dòng)測(cè)量

DIN4150-2—1999建筑物內(nèi)的振動(dòng)第2部分:對(duì)建筑物內(nèi)人員的影響(Vibrationsin

buildings—Part2:Effectsonpersonsinbuildings)

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

地鐵metro,undergroundrailway,subway

在全封閉線路上運(yùn)行得大運(yùn)量或高運(yùn)量城市軌道交通方式,線路通常設(shè)于地下結(jié)構(gòu)內(nèi),也可延伸至

地面或高架橋上。

[來(lái)源:GB/T50833-2012,2.0.8]

3.2

背景振動(dòng)backgroundvibration

無(wú)鐵路機(jī)車車輛通過(guò)時(shí)的環(huán)境振動(dòng)。

[來(lái)源:TB/T3152—2007,3.2]

3.3

振動(dòng)加速度級(jí)vibrationaccelerationlevel

振級(jí)

VAL

加速度與基準(zhǔn)加速度之比的以10為底的對(duì)數(shù)乘以20。

[來(lái)源:TB/T3152—2007,3.6]

3.4

鉛錘向Z振級(jí)Zweightedvibrationaccelerationlevel

1

DB37/TXXXX—XXXX

按GB13441.1—2007中規(guī)定的Z軸Wk計(jì)權(quán)因數(shù)(1Hz~80Hz)修正后得到的振動(dòng)加速度級(jí),簡(jiǎn)

稱Z振級(jí),記為VLZ,單位為分貝,dB。

3.5

等效連續(xù)Z振級(jí)equivalentcontinuousz-vibrationlevel

在規(guī)定測(cè)量時(shí)段內(nèi)Z振級(jí)的能量平均值,記為VLZeq,單位為分貝,dB。

[來(lái)源:HJ918—2017,3.2]

3.6

累計(jì)百分Z振級(jí)cumulativepercentZweightedvibrationaccelerationlevel

在規(guī)定的測(cè)量時(shí)間T內(nèi),有n%時(shí)間的Z振級(jí)超過(guò)某一VLZ值,這個(gè)VLZ值叫做對(duì)應(yīng)n的累計(jì)百分

Z振級(jí),記為VLZ,10,單位為分貝,dB。

[來(lái)源:TB/T3152—2007,3.12]

3.7

質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度particlevibrationvelocity

在振動(dòng)波作用下,質(zhì)點(diǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度。

3.8

振動(dòng)頻率vibrationfrequency

質(zhì)點(diǎn)每秒振動(dòng)的次數(shù)。

3.9

速度時(shí)程velocitytimehistory

結(jié)構(gòu)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度(3.6)在時(shí)域內(nèi)的變化過(guò)程。

[來(lái)源:GB/T50452—2008,2.1.11]

3.10

環(huán)境振動(dòng)environmentalvibration

相關(guān)環(huán)境中因人工振源產(chǎn)生的所有振動(dòng)的綜合影響。

3.11

采樣頻率samplingfrequency

每秒從連續(xù)信號(hào)中提取并組成離散信號(hào)的采樣個(gè)數(shù),用fs表示,單位為赫茲(Hz),也稱為采樣速

度或采樣率。

3.12

評(píng)價(jià)evaluation

包括調(diào)查、測(cè)量、處理、排序、描述、分級(jí)及對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)表達(dá)的一系列活動(dòng)。

3.13

相干函數(shù)coherencefunction

頻域內(nèi)響應(yīng)信號(hào)與激勵(lì)信號(hào)之間關(guān)系的無(wú)量綱度量,描述各頻率分量上線性關(guān)系,是試驗(yàn)質(zhì)量的重

要指標(biāo)之一。

3.14

阻尼damping

能量隨時(shí)間或距離的耗散度量。

3.15

固有頻率naturalfrequency

受到外界瞬態(tài)激勵(lì)時(shí),樓板結(jié)構(gòu)的自由振動(dòng)響應(yīng)特性。

3.16

阻尼比modaldampingratio

2

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實(shí)際阻尼與臨界阻尼系數(shù)之比,即無(wú)量綱參數(shù),表示了結(jié)構(gòu)在受激振后振動(dòng)的衰減形式。

3.17

振動(dòng)加速度vibrationacceleration

使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)量軸方向上的加速度分量。

3.18

最大間歇振動(dòng)值maximumtransientvibrationvalue

當(dāng)積分時(shí)間等于1s時(shí),運(yùn)行均方根振動(dòng)加速度的最大值,簡(jiǎn)稱MTVV。

3.19

敏感點(diǎn)sensitivepoint

對(duì)振動(dòng)環(huán)境要求較高的建筑,如住宅、學(xué)校、醫(yī)院等。

[來(lái)源:TB/T3152—2007,3.3]

3.20

敏感區(qū)sensitivearea

對(duì)振動(dòng)環(huán)境要求較高的區(qū)域,如居民區(qū)、文教區(qū)或由當(dāng)?shù)卣畡澏ǖ钠渌舾袇^(qū)域。

[來(lái)源:TB/T3152—2007,3.4]

4盾構(gòu)施工振動(dòng)監(jiān)測(cè)程序的構(gòu)成

盾構(gòu)施工振動(dòng)的監(jiān)測(cè)程序包括6個(gè)環(huán)節(jié),需要解決7項(xiàng)工作。程序流程圖如圖1所示。

圖1盾構(gòu)施工振動(dòng)監(jiān)測(cè)程序

5盾構(gòu)施工振動(dòng)監(jiān)測(cè)

監(jiān)測(cè)人員資格要求

5.1.1振動(dòng)監(jiān)測(cè)人員

應(yīng)具備相關(guān)的專業(yè)背景和技能,應(yīng)接受過(guò)振動(dòng)監(jiān)測(cè)培訓(xùn),了解振動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器的操作方法和測(cè)量原理,

應(yīng)具有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),能夠熟練操作振動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。

5.1.2數(shù)據(jù)整理人員

3

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應(yīng)具備較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理和分析能力,熟練使用相關(guān)的數(shù)據(jù)處理軟件,能夠理解振動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的意義

和影響,準(zhǔn)確地整理和記錄監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),清楚了解數(shù)據(jù)保密和信息安全的重要性,確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的安全性

和保密性。

確定監(jiān)測(cè)項(xiàng)目

5.2.1通用要求

監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括振動(dòng)在鉛錘向的最大振級(jí)VLZ,max、等效連續(xù)Z振級(jí)VLZeq和累計(jì)百分Z振級(jí)VLZ,10。而對(duì)

于盾構(gòu)施工引起的振動(dòng)監(jiān)測(cè),x以及y兩個(gè)水平方向的振級(jí)也不應(yīng)忽略;對(duì)于除施工外所引起的背景振

動(dòng),應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)修正。

5.2.2盾構(gòu)施工振動(dòng)

對(duì)于硬巖地層中地鐵隧道盾構(gòu)施工引起的振動(dòng),在豎向測(cè)量指標(biāo)取等效連續(xù)Z振級(jí)VLZeq,對(duì)應(yīng)水平

向選擇等效水平振級(jí)VLX,eq以及VLY,eq

5.2.3施工背景振動(dòng)

對(duì)于道路交通、工業(yè)機(jī)械、建筑施工以及社會(huì)生活產(chǎn)生的這一類背景振動(dòng)(除沖擊振動(dòng)外),豎向

測(cè)量指標(biāo)選取累計(jì)百分Z振級(jí)VLZ,10,水平向同上,選取VLX,10以及VLY,10。

5.2.4沖擊背景振動(dòng)

當(dāng)盾構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)附近發(fā)生其他建筑施工機(jī)械(打樁機(jī))、爆破施工以及存在使用鍛壓機(jī)械類的工廠

時(shí),產(chǎn)生的背景振動(dòng)測(cè)量時(shí)應(yīng)當(dāng)選擇最大振級(jí)VLZ,max、VLX,max以及VLY,max。

5.2.5交通背景振動(dòng)

當(dāng)盾構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)附近存在既有地鐵隧道以及鐵路線時(shí),產(chǎn)生的背景振動(dòng)測(cè)量時(shí)應(yīng)當(dāng)選取每次列車通

過(guò)時(shí)段的最大振級(jí)VLZ,max、VLX,max以及VLY,max作為測(cè)量指標(biāo)。盾構(gòu)施工振動(dòng)與背景振動(dòng)的差值小于10dB

時(shí),測(cè)量結(jié)果應(yīng)按照表1進(jìn)行修正。若背景振動(dòng)低于5dB以下,測(cè)量結(jié)果僅作參考值。

表1背景振動(dòng)修正值

盾構(gòu)施工振動(dòng)與背景振動(dòng)差值(dB)試驗(yàn)讀數(shù)的修正值(dB)

≥100

6-9-1

5-2

選擇監(jiān)測(cè)設(shè)備

5.3.1通用要求

5.3.1.1振動(dòng)測(cè)量常用的測(cè)量設(shè)備通常包括:

a)傳感器(加速度計(jì)/振動(dòng)傳感器)和適調(diào)放大器;

b)濾波器(帶限和頻率計(jì)權(quán))和測(cè)量放大器;

c)記錄儀。

5.3.1.2設(shè)備連接使用時(shí),需要基于待測(cè)對(duì)象的振動(dòng)特征(詳見(jiàn)附錄A)對(duì)整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)規(guī)定其頻響

特性(幅值和相位)。所測(cè)得的振動(dòng)是否接近結(jié)構(gòu)本身實(shí)際的振動(dòng)取決于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特性和使用的評(píng)價(jià)

方法。

4

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5.3.2振動(dòng)傳感器

5.3.2.1振動(dòng)傳感器電壓靈敏度應(yīng)大于400mV/g。振動(dòng)的測(cè)量下限應(yīng)不高于50dB,測(cè)量上限不低于

100dB。測(cè)量項(xiàng)目應(yīng)當(dāng)包含等效連續(xù)Z振級(jí)、最大振級(jí)、累計(jì)百分Z振級(jí)等。用于盾構(gòu)施工振動(dòng)的振動(dòng)

傳感器應(yīng)當(dāng)滿足低頻、微幅的要求,其低頻起始頻率不應(yīng)高于0.5Hz,測(cè)振系統(tǒng)的分辨率不應(yīng)低于10-6m/s。

5.3.2.2一般情況下,振動(dòng)傳感器與調(diào)理放大器需要配合使用,使用過(guò)程中還需要滿足以下條件:

a)最小測(cè)量范圍:地板(0-50)m/s2;

b)最小頻率范圍:(0.4-100)Hz(平直范圍±0.5dB);

c)非線性加上滯后:≤5%;

d)溫度的影響:零漂≤測(cè)量范圍的3%;靈敏度≤0.05%/°C。

5.3.3帶限和頻率計(jì)權(quán)濾波器

5.3.3.1使用帶通濾波器濾掉與本文件振動(dòng)頻率范圍無(wú)關(guān)的過(guò)低或過(guò)高的頻率成分,以提高測(cè)量的信

噪比。至少應(yīng)分別通過(guò)二階具有Butterworth特性、不低于12dB/oct斜率的高、低通濾波器,獲得較

低和較高的頻率帶限。帶限濾波器的轉(zhuǎn)折頻率時(shí)標(biāo)稱頻帶外的1/3倍頻程。

5.3.3.2在標(biāo)稱頻帶和頻限到1/3倍頻程范圍內(nèi),組合頻率計(jì)權(quán)和帶限的容差為±1dB。超出此范圍,

允許誤差為±2dB。

5.3.4數(shù)據(jù)采集裝置

5.3.4.1振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)的采集與存儲(chǔ)裝置應(yīng)當(dāng)具備分析記錄時(shí)間信號(hào)并提取所需信息的功能。數(shù)據(jù)采

集裝置應(yīng)配備至少3個(gè)以上模擬輸入通道,同時(shí)采集盾構(gòu)施工振源信號(hào)、地表振動(dòng)信號(hào)和建筑結(jié)構(gòu)響應(yīng)

信號(hào)。采樣頻率應(yīng)為待測(cè)最高頻率的2倍以上,以捕獲建筑物待測(cè)范圍內(nèi)的固有頻率特征(固有頻率的

估算見(jiàn)附錄B),信號(hào)分析儀的輸出結(jié)果應(yīng)至少包括頻響函數(shù)和相干函數(shù)。

5.3.4.2數(shù)據(jù)采集裝置硬件模擬信號(hào)采集前端應(yīng)具有模擬抗混疊濾波器,濾波器截止頻率應(yīng)大于被測(cè)

建筑結(jié)構(gòu)的最高分析頻率,且頻帶外的濾波衰減陡度大于80dB/oct;采集儀器具有24位以上獨(dú)立模

數(shù)轉(zhuǎn)化器(A/D),最高采樣頻率大于51.2kHz,滿足JJG843動(dòng)態(tài)分析A類標(biāo)準(zhǔn)精度。測(cè)試儀器應(yīng)當(dāng)

在標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺(tái)上進(jìn)行系統(tǒng)靈敏度系數(shù)的標(biāo)定,并給出靈敏度系數(shù)隨頻率的變化曲線。

5.3.4.3常用的數(shù)據(jù)采集裝置主要有以下兩種數(shù)據(jù)記錄儀:

a)FM記錄儀:

?最小頻率范圍:(0~156)Hz;

?截止頻率:156Hz(-0.5dB);

b)PCM記錄儀:最小頻率范圍:(0-128)Hz;

c)數(shù)字記錄儀(以數(shù)字形式進(jìn)行存儲(chǔ)):最小頻率范圍:(0-128)Hz。

5.3.4.4如果使用PCM記錄儀或數(shù)字記錄儀,應(yīng)使用抗混濾波器(通常這些濾波器嵌在記錄儀內(nèi))。

制定監(jiān)測(cè)方案

5.4.1確定測(cè)量位置

5.4.1.1對(duì)于盾構(gòu)施工引發(fā)的環(huán)境振動(dòng)以及鄰近建筑物的振動(dòng)響應(yīng)測(cè)試,在選擇測(cè)點(diǎn)時(shí),應(yīng)當(dāng)綜合考

慮隧道洞內(nèi)、地表以及鄰近建筑物幾處的振動(dòng)響應(yīng)。測(cè)量位置的選擇應(yīng)當(dāng)結(jié)合隧道平面線形,以及周邊

建筑分布,在關(guān)鍵區(qū)間需進(jìn)行監(jiān)測(cè)斷面的加密,在關(guān)鍵斷面則需要進(jìn)行測(cè)點(diǎn)的加密。在劃定振動(dòng)監(jiān)測(cè)區(qū)

域以及位置時(shí),應(yīng)當(dāng)考慮以下因素:

a)與振源變化有關(guān)的因素,例如盾構(gòu)施工的推進(jìn)速度、刀盤轉(zhuǎn)速、推力大小,線路是否處于曲線

段、上下坡段地質(zhì)條件等;

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b)敏感區(qū)和敏感點(diǎn)的分布情況;

c)沿線兩側(cè)的地面情況,是否存在其他振動(dòng)干擾;

d)建筑物的分布及類型;

e)其他特殊要求。

5.4.1.2根據(jù)盾構(gòu)機(jī)刀盤類型、施工參數(shù)、開(kāi)挖面所在線路狀況、地面狀況以及周圍環(huán)境條件等情況,

基本相同的區(qū)段可劃定為一個(gè)典型區(qū)段。對(duì)于振源有顯著變化的位置,例如隧道軸線與既有管線交匯處

等,可以劃定為一個(gè)典型位置。

a)地表橫斷面振動(dòng)加速度監(jiān)測(cè)。地表橫斷面振動(dòng)加速度監(jiān)測(cè)可將測(cè)點(diǎn)布置在隧道盾構(gòu)機(jī)刀盤中心

位置并垂直于隧道中心線,測(cè)點(diǎn)1位于隧道中心線上方,具體布置如圖2所示,圖中H代表豎向,V代

表水平方向,測(cè)點(diǎn)數(shù)量可根據(jù)實(shí)際監(jiān)測(cè)需求進(jìn)行加密。

圖2地表橫斷面測(cè)點(diǎn)布置圖

b)地表縱斷面振動(dòng)加速度監(jiān)測(cè)。地表縱斷面振動(dòng)加速度監(jiān)測(cè)可將測(cè)點(diǎn)布置在隧道盾構(gòu)機(jī)刀盤中心

位置沿隧道中軸線方向,測(cè)點(diǎn)1位于刀盤開(kāi)挖面正上方,具體布置如圖3所示,測(cè)點(diǎn)數(shù)量可根據(jù)實(shí)際監(jiān)

測(cè)需求進(jìn)行加密。

圖3地表縱斷面測(cè)點(diǎn)布置圖

c)已經(jīng)支護(hù)完成管片振動(dòng)加速度監(jiān)測(cè)。在刀盤后方已經(jīng)襯砌支護(hù)完成的管片上設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn),監(jiān)測(cè)

刀盤開(kāi)挖時(shí)刀盤后方不同距離的洞內(nèi)管片加速度,測(cè)點(diǎn)可設(shè)置在監(jiān)測(cè)環(huán)的洞頂位置,具體布置如圖4

所示,測(cè)點(diǎn)數(shù)量可根據(jù)實(shí)際監(jiān)測(cè)需求進(jìn)行加密。

圖4已經(jīng)支護(hù)完成管片測(cè)點(diǎn)布置圖

d)周邊建筑物振動(dòng)速度監(jiān)測(cè)。正線50m范圍內(nèi)的建筑應(yīng)當(dāng)進(jìn)行振動(dòng)監(jiān)測(cè),其中老舊建筑,古文化

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保護(hù)建筑、存放精密儀器以及醫(yī)療設(shè)備的建筑,以及其他振動(dòng)敏感建筑(基礎(chǔ)種類B級(jí)以下,地基類型

C級(jí)以下,詳見(jiàn)附錄C)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行建筑伴隨振動(dòng)監(jiān)測(cè)。隧道線路鄰近建筑的振動(dòng)測(cè)試可監(jiān)測(cè)一樓至四樓振

動(dòng)速度,各樓層測(cè)點(diǎn)可設(shè)置于樓板中間位置處,具體布置可參考圖5,測(cè)點(diǎn)數(shù)量可根據(jù)實(shí)際監(jiān)測(cè)需求進(jìn)

行加密。

圖5建筑物振速監(jiān)測(cè)布置圖

5.4.2確定監(jiān)測(cè)時(shí)間

5.4.2.1測(cè)量時(shí)段中,盾構(gòu)機(jī)應(yīng)當(dāng)處于正常工作狀態(tài)。測(cè)量應(yīng)在無(wú)雨雪、無(wú)雷電、無(wú)強(qiáng)風(fēng)的天氣環(huán)境

下進(jìn)行。測(cè)量過(guò)程中應(yīng)當(dāng)盡量選擇其他干擾少或較微弱的時(shí)段,例如行車少、周邊人群影響小,周邊其

他工程施工影響小等。測(cè)量時(shí)段在晝間和夜間應(yīng)當(dāng)分別選擇在能夠反映建筑物受環(huán)境振動(dòng)影響最大的時(shí)

段。

5.4.2.2背景振動(dòng)的測(cè)量時(shí)長(zhǎng)不小于1000s。為避免盾構(gòu)施工振動(dòng)的影響,背景振動(dòng)的測(cè)量可以采用

間斷測(cè)量的方法,但累計(jì)測(cè)量時(shí)間不應(yīng)少于1000s。

5.4.2.3在施工振動(dòng)測(cè)量時(shí)間方面,對(duì)于盾構(gòu)施工振動(dòng),往往是進(jìn)行1小時(shí)或一個(gè)開(kāi)挖支護(hù)周期等長(zhǎng)

時(shí)間段的振動(dòng)跟蹤和監(jiān)測(cè),從而能對(duì)整個(gè)振動(dòng)過(guò)程作綜合的分析評(píng)價(jià),應(yīng)符合HJ918—2017中第5章

的要求。

布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)開(kāi)展監(jiān)測(cè)

5.5.1測(cè)量過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)避免足以影響測(cè)量值的其他環(huán)境因素,如劇烈的溫度梯度變化,強(qiáng)電磁場(chǎng)干

擾,必要時(shí)可考慮適當(dāng)?shù)恼趽酢?/p>

5.5.2振動(dòng)傳感器應(yīng)置于被測(cè)區(qū)域受盾構(gòu)施工影響相對(duì)較大的位置,可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研確定或間隔一定

距離布設(shè)測(cè)點(diǎn)。室外測(cè)量過(guò)程中,振動(dòng)傳感器應(yīng)盡量避開(kāi)下方有地下室、地窖或防空洞等情況。在測(cè)量

建筑振動(dòng)響應(yīng)時(shí),對(duì)面積不大于20m2的房間,應(yīng)至少選取1個(gè)測(cè)點(diǎn);對(duì)面積大于20m2的房間,應(yīng)至

少選取3個(gè)測(cè)點(diǎn)。

5.5.3測(cè)點(diǎn)應(yīng)選在人員活動(dòng)區(qū)域中對(duì)振動(dòng)最敏感的位置,例如臥室或醫(yī)院病房的床頭處,書(shū)房的寫字

臺(tái)處,學(xué)校教師的書(shū)桌處,客廳的沙發(fā)處,博物館的展臺(tái)處,精密儀器機(jī)械的工作臺(tái)處。必要時(shí)可以將

測(cè)點(diǎn)設(shè)置在建筑物室內(nèi)地面中央,根據(jù)實(shí)際情況,被測(cè)建筑物內(nèi)房間的使用功能、尺寸(房間大小、樓

7

DB37/TXXXX—XXXX

板厚度)、樓層等屬性不同時(shí),應(yīng)分別布設(shè)測(cè)點(diǎn)、并選擇受影響最大的位置。

5.5.4當(dāng)建筑物應(yīng)測(cè)位置不具備測(cè)量條件或受其他因素干擾時(shí),可將測(cè)點(diǎn)布設(shè)在環(huán)境振動(dòng)條件與該處

相似的位置。振動(dòng)傳感器應(yīng)平穩(wěn)地安裝在平坦、堅(jiān)實(shí)的地面上(如堅(jiān)硬的土、混凝土、瀝青鋪面等),

不得直接置于如草地、砂地、雪地、地毯、木地板等松軟地面上。

5.5.5振動(dòng)傳感器的三個(gè)接觸點(diǎn)或底部應(yīng)全部接觸地面。當(dāng)振動(dòng)傳感器不能與地面緊密接觸時(shí),應(yīng)采

用磁座吸附、快干粉粘接等剛性連接方式將振動(dòng)傳感器固定在地面上,禁止采用橡皮泥等軟連接方式固

定振動(dòng)傳感器。

5.5.6測(cè)量地點(diǎn)如為草地、砂地、雪地、地毯等松軟地面,需使用輔助測(cè)量裝置,并在監(jiān)測(cè)記錄里說(shuō)

明。輔助測(cè)量裝置的支架要全部打入地下,使輔助測(cè)量裝置的底面接觸到地面,振動(dòng)傳感器放置于輔助

測(cè)量裝置中間位置(圖6)。輔助測(cè)量裝置應(yīng)用鋼材制作,圖7為參考尺寸。應(yīng)當(dāng)采取合理的措施將振

動(dòng)傳感器的串線與地面進(jìn)行固定,或采用無(wú)線傳輸?shù)恼駝?dòng)傳感器,防止由于串線懸吊晃動(dòng)引起測(cè)量誤差。

標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明:

1——振動(dòng)傳感器;

2——傳感器安裝輔助裝置。

圖6地表縱斷面測(cè)點(diǎn)布置圖

圖7地表縱斷面測(cè)點(diǎn)布置圖

整理監(jiān)測(cè)結(jié)果

5.6.1數(shù)據(jù)處理

5.6.1.1應(yīng)滿足GB/T50452—2008中7.3的要求。數(shù)據(jù)的預(yù)處理按GB/T50452—2008中7.3.1的要

求。鄰近建筑結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性應(yīng)按GB/T50452—2008中7.3.2的要求確定。

5.6.1.2對(duì)于鄰近建筑而言,其結(jié)構(gòu)響應(yīng)按GB/T50452—2008中7.3.3的要求確定。

8

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5.6.2振動(dòng)數(shù)據(jù)的評(píng)價(jià)

目前用于環(huán)境振動(dòng)評(píng)價(jià)的物理量基本包括振動(dòng)加速度、振動(dòng)速度以及位移三種。其中以加速度作為

評(píng)價(jià)量的情況居多。表2中列舉了部分國(guó)外常用的振動(dòng)評(píng)價(jià)量。

表2國(guó)外常用振動(dòng)評(píng)價(jià)量

評(píng)價(jià)量計(jì)權(quán)等效加速度aw四次方振動(dòng)劑量VDV最大間歇振動(dòng)值MTVVKBF

ISO2631.1:1997

ISO2631.1:1997

相關(guān)ISO2631.2:2003

AS2670:2001ISO2631.1:1997DIN4150.2

標(biāo)準(zhǔn)AS2670:2001

BS6472.1:2008

ANSI.S2.71:1983-R2006

同時(shí)測(cè)量x、y、z三個(gè)方同時(shí)測(cè)量x、y、z三

測(cè)量同時(shí)測(cè)量x、y、z三個(gè)方向。同時(shí)測(cè)量x、y、z三個(gè)方向。

向。個(gè)方向。

測(cè)量時(shí)間T內(nèi)的計(jì)權(quán)等效加速反應(yīng)時(shí)間T內(nèi)振動(dòng)的綜合利用速度值反映振

反映比較突出的沖擊和

作用度,反應(yīng)時(shí)間T內(nèi)振動(dòng)的綜合作用,且對(duì)振動(dòng)的峰值更動(dòng)對(duì)鄰近建筑的影

間歇振動(dòng)。

作用效果。加敏感。響。

計(jì)權(quán)等效加速度αw。使用計(jì)權(quán)等效加速度αw作為振動(dòng)評(píng)價(jià)量時(shí),應(yīng)符合GB/T23716—2009中

3.1.5.1的要求。αw的計(jì)算公式如下:

1

1?2

?=[∫?(?)??]2(6)

??0?

式中:

αw(t)——各個(gè)時(shí)刻的計(jì)權(quán)等效加速度;

T——測(cè)量的時(shí)間。

αw是T內(nèi)的等效值(結(jié)合了時(shí)間平均和頻率平均的方法)。

振動(dòng)加速度級(jí)。應(yīng)符合TB/T3152—2007中3.6的要求。加速度與基準(zhǔn)加速度之比的以10為底的

對(duì)數(shù)乘以20,記為VAL,單位為分貝(dB)。按定義此量為:

?

???=20lg(7)

?0

式中:

?——振動(dòng)加速度有效值,單位為米每二次方秒(m/s2);

?62

?0——基準(zhǔn)加速度,?0=10m/s。

鉛錘向z振級(jí)VLZ。將計(jì)權(quán)等效加速度αw與基準(zhǔn)加速度值α0作比值并求對(duì)數(shù)得到振級(jí)VL。若測(cè)量

的是鉛垂z向的振動(dòng),則評(píng)價(jià)量稱為鉛垂向Z振級(jí)VLZ,應(yīng)滿足GB10071—1988中4.2的要求;

等效連續(xù)Z振級(jí)VLZeq。等效連續(xù)Z振級(jí)VLZeq主要是指在某一時(shí)間T內(nèi)Z振級(jí)的平均值,應(yīng)符合HJ918

—2017中3.2的要求;

1?0.1??

??=10lg?(∫10????)(8)

Zeq?0

式中:

VLZ——t時(shí)刻的瞬時(shí)Z振級(jí),單位為分貝(dB);

T——規(guī)定的測(cè)量時(shí)段,單位為秒(s)。

振動(dòng)總值。三軸向直線振動(dòng)的合成振動(dòng),其表達(dá)式為:

222

???=√?????+?????+?????(9)

9

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式中:

???、???、???——x、y、z三個(gè)正交坐標(biāo)軸的振動(dòng)值;

??、??、??——由測(cè)量應(yīng)用確定的常倍數(shù)。

最大間歇振動(dòng)值MTVV。當(dāng)存在高峰值振動(dòng)時(shí),在高峰值振動(dòng)的情況下采用最大間歇振動(dòng)值MTVV作

為輔助評(píng)價(jià)量,具體的計(jì)算公式為:

MTVV=MAX[??(?)](10)

四次方振動(dòng)劑量VDV。VDV可以應(yīng)用于有高峰值振動(dòng)的場(chǎng)景。振動(dòng)劑量值VDV對(duì)峰值比均方根值更

靈敏,對(duì)于測(cè)量?jī)x器,可以認(rèn)為暴露時(shí)間?等于測(cè)量時(shí)間,除非另有說(shuō)明。

1

?4

VDV={?[?(?)]??}4(11)

∫0?

式中:

?——暴露發(fā)生的總時(shí)間(每日)。

計(jì)權(quán)等效速度KB。德國(guó)DIN4150.2中提出以KB(t)作為振動(dòng)評(píng)價(jià)量,其計(jì)算公式為:

?(?)

??(?)=(12)

?

√1+(0)2

?

式中:

?(?)——振動(dòng)速度,單位為米每秒(m/s);

?0——基準(zhǔn)頻率,可取5.6Hz,f為頻率,單位為赫茲(Hz)。

1)計(jì)權(quán)曲線的確定。根據(jù)計(jì)算公式的含義,KB實(shí)際上是計(jì)權(quán)振動(dòng)速度值,因此屬于速度評(píng)

1

價(jià)量,其計(jì)權(quán)曲線由|?(?)|=決定;

???

√1+(0)2

?

???

1??

2)計(jì)權(quán)等效速度峰值。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)首先計(jì)算??(?)=√∫????2(?)??(其

??0

中?=0.125s),然后對(duì)其取最大值得到KBFmax,KBFmax與MTVV對(duì)應(yīng),可反映建筑物的受振

狀況;

5.6.3振動(dòng)分析

5.6.3.1在實(shí)際施工過(guò)程中,對(duì)于盾構(gòu)施工引起的振動(dòng),可以采用譜分析的技術(shù)來(lái)評(píng)估響應(yīng)特性。評(píng)

估的精確程度取決于結(jié)構(gòu)的特性(所選模態(tài)的頻率和阻尼)和分析所需的精度。記錄持續(xù)時(shí)間的選擇取

決于所選用的容許誤差。例如,如果偏差的誤差為4%和方差的誤差為10%,記錄持續(xù)時(shí)間可用式(14)

計(jì)算:

200

??=(14)

????

式中:

??——記錄持續(xù)時(shí)間,單位為秒(s);

??——模態(tài)的阻尼比;

??——所考慮的n階模態(tài)的固有頻率,單位為赫茲(Hz)。

4

5.6.3.2當(dāng)??等于1%,??=1Hz,則需用2×10s的記錄持續(xù)時(shí)間來(lái)評(píng)估以上所選的偏差和方差的誤

差,這種持續(xù)時(shí)間屬于高層建筑在隨機(jī)振動(dòng)作用下進(jìn)行振動(dòng)的研究的典型情況。當(dāng)??等于2%,??=10Hz,

則需要1×103s的記錄時(shí)間。容許誤差較大時(shí),可以減少所需的記錄持續(xù)時(shí)間。隨機(jī)數(shù)據(jù)的分析可以

在頻域范圍內(nèi)進(jìn)行,也可以在時(shí)域范圍內(nèi)進(jìn)行:

a)頻域:在對(duì)盾構(gòu)施工振動(dòng)進(jìn)行分析的過(guò)程中,可采用功率譜密度(PSD),在進(jìn)行結(jié)構(gòu)振動(dòng)分析

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時(shí)可能給出結(jié)構(gòu)本身的幅值譜密度。在頻域內(nèi),其他分析的內(nèi)容包括傳遞函數(shù)、互功率譜密度,相干函

數(shù)和正交譜密度,這些結(jié)果以每赫茲的“物理量”的平方所對(duì)應(yīng)的頻率來(lái)表示;

b)時(shí)域:在時(shí)域內(nèi)可進(jìn)行自相關(guān)、互相關(guān)以及協(xié)方差的分析。時(shí)域分析包括均值、均方差、峰點(diǎn)

計(jì)數(shù)、零交點(diǎn)計(jì)數(shù)、以及概率密度、概率分布、偏倚度和拱曲度。

6追溯方法

標(biāo)記方法

6.1.1盾構(gòu)施工振動(dòng)監(jiān)測(cè)需要標(biāo)記的內(nèi)容包括:

a)測(cè)量?jī)x器:名稱、型號(hào)、編號(hào)、精度、檢定日期;

b)測(cè)量數(shù)據(jù):測(cè)量時(shí)間、振動(dòng)的最大振級(jí)VLmax,等效連續(xù)振級(jí)VLeq,累積百分振級(jí)VLZ/Y/X,10、加

速度/速度/位移/頻率時(shí)程數(shù)據(jù)、盾構(gòu)機(jī)施工位置(拼裝襯砌的環(huán)號(hào));

c)盾構(gòu)施工參數(shù):刀盤扭矩、推進(jìn)速度、出渣量、總推力、刀盤轉(zhuǎn)速;

d)線路特征:隧道埋深、圍巖條件、隧道洞徑;

e)測(cè)點(diǎn)位置:測(cè)點(diǎn)編號(hào)、測(cè)點(diǎn)所在位置(可附簡(jiǎn)圖及照片)、測(cè)點(diǎn)與被測(cè)物體連接方式;

f)測(cè)量過(guò)程可能會(huì)影響監(jiān)測(cè)結(jié)果的情況說(shuō)明(天氣,溫度、周圍是否存在其他振動(dòng)干擾);

g)測(cè)量單位、測(cè)量日期、施測(cè)人員信息。

記錄表格格式參見(jiàn)附錄D。

6.1.2當(dāng)被測(cè)房間內(nèi)僅設(shè)置了1個(gè)測(cè)點(diǎn)時(shí),對(duì)于振級(jí),在同一測(cè)點(diǎn)測(cè)得的多次振動(dòng)測(cè)量結(jié)果應(yīng)在剔除

異常值后計(jì)算算術(shù)平均值作為評(píng)價(jià)量。

6.1.3當(dāng)被測(cè)房間內(nèi)選有多個(gè)測(cè)點(diǎn)時(shí),對(duì)于振級(jí),應(yīng)對(duì)每個(gè)測(cè)點(diǎn)測(cè)得的多次振動(dòng)測(cè)量結(jié)果分別計(jì)算算

術(shù)平均值,并應(yīng)以各測(cè)點(diǎn)算術(shù)平均值中的最大值作為評(píng)價(jià)量。

過(guò)程記錄

盾構(gòu)施工振動(dòng)測(cè)量報(bào)告為了符合管理要求,可分為兩種:

a)簡(jiǎn)要報(bào)告。主要內(nèi)容應(yīng)包括:以表格方式報(bào)告測(cè)量目的、測(cè)量?jī)x器信息、測(cè)點(diǎn)位置、盾構(gòu)機(jī)所

在位置、測(cè)量結(jié)果,并作簡(jiǎn)要分析。

b)詳細(xì)報(bào)告。主要內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括:說(shuō)明測(cè)量目的,以表格方式報(bào)告測(cè)量?jī)x器信息、測(cè)點(diǎn)位置信息、

測(cè)點(diǎn)環(huán)境信息(天氣、溫度、是否存在可能的振動(dòng)干擾)、盾構(gòu)機(jī)位置、施工參數(shù)、線路信息、測(cè)量單

位及人員信息、測(cè)量結(jié)果。并按比例繪制敏感點(diǎn)圖,圖中應(yīng)包括敏感點(diǎn)、敏感區(qū)的分布及測(cè)點(diǎn)位置。對(duì)

測(cè)量結(jié)果應(yīng)作較詳細(xì)的分析說(shuō)明。

11

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附錄A

(資料性)

盾構(gòu)施工振動(dòng)特性

A.1振動(dòng)特性

A.1.1環(huán)境振動(dòng)波特性

A.1.1.1振動(dòng)的類型可以分為下列兩大類:

a)確定的;

b)隨機(jī)的。

A.1.1.2上述的兩大類還可以按照?qǐng)D1進(jìn)一步進(jìn)行劃分。硬巖地層中盾構(gòu)施工產(chǎn)生的環(huán)境振動(dòng)一般屬

于隨機(jī)振動(dòng)中的非平穩(wěn)振動(dòng)。

圖A.1振動(dòng)分類

A.1.2持續(xù)時(shí)間

振動(dòng)激勵(lì)的持續(xù)時(shí)間與激勵(lì)力的類型有關(guān),會(huì)影響結(jié)構(gòu)的響應(yīng)形式。與結(jié)構(gòu)共振響應(yīng)有關(guān)的時(shí)間常

數(shù)??和激勵(lì)力函數(shù)間的關(guān)系確定了響應(yīng)形式是連續(xù)的還是瞬態(tài)的,對(duì)本文件而言:

連續(xù)激勵(lì)。如果激振力對(duì)結(jié)構(gòu)連續(xù)作用時(shí)間在5τ以上,則認(rèn)為響應(yīng)是連續(xù)的。

r

瞬態(tài)激勵(lì)。如果激振力的作用時(shí)間少于5τ,則認(rèn)為響應(yīng)是瞬態(tài)的。

r

結(jié)構(gòu)共振響應(yīng)的時(shí)間常數(shù)由下式計(jì)算:

1

??=(A.1)

2?????

式中:

??——結(jié)構(gòu)共振響應(yīng)的時(shí)間常數(shù),s;

??——共振時(shí)的阻尼比;

??——基本固有模態(tài)的共振頻率,Hz。

盾構(gòu)施工過(guò)程中引起的環(huán)境振動(dòng)在持續(xù)時(shí)間方面屬于上述中的連續(xù)振動(dòng)。

A.1.3頻率范圍

需要重點(diǎn)研究的振動(dòng)頻率范圍取決于激勵(lì)頻率范圍內(nèi)譜分量的分布和建筑物的結(jié)構(gòu)響應(yīng),譜分量是

振動(dòng)輸入最重要的參數(shù)。為描述簡(jiǎn)便,處理的頻率范圍為0.1Hz~500Hz。這就包括了各類建筑物和

12

DB37/TXXXX—XXXX

其構(gòu)件對(duì)從自然振源(風(fēng)振和地震)到人工振源(盾構(gòu)施工、爆破施工、交通運(yùn)輸)的響應(yīng)。人工振源

引起的大多數(shù)建筑物的破壞出現(xiàn)在(1.0–150)Hz的頻率范圍內(nèi),自然振源如地震,則通常在(0.1–

30)Hz的低頻范圍內(nèi),而盾構(gòu)施工引起的振動(dòng)通常出現(xiàn)在(0.1-30)Hz范圍內(nèi),屬于低頻振動(dòng)。

A.2振動(dòng)方向

盾構(gòu)施工過(guò)程中產(chǎn)生的環(huán)境振動(dòng),對(duì)于刀盤而言,由六個(gè)分量描述:沿x、y、z軸向的三個(gè)線性振

動(dòng)分量以及圍繞x、y、z軸向的三個(gè)旋轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)分量,對(duì)于到旋轉(zhuǎn)中心的距離足夠大的旋轉(zhuǎn)振動(dòng),則可

以把其視作線性振動(dòng)。

A.3影響建筑物振動(dòng)響應(yīng)的因素

A.3.1固有屬性和激勵(lì)的頻譜曲線

建筑物及其構(gòu)件對(duì)動(dòng)態(tài)激勵(lì)的響應(yīng)取決于其自身的固有屬性(如固有頻率、模態(tài)振型和模態(tài)阻尼)

和激勵(lì)的頻譜曲線。

A.3.2建筑物的類型

為了恰當(dāng)?shù)乇硎稣駝?dòng)對(duì)建筑物的影響以及測(cè)量結(jié)果,并劃分范圍,需要給建筑物進(jìn)行分類,根據(jù)建

筑物的對(duì)于振動(dòng)的響應(yīng),附錄C對(duì)常見(jiàn)的建筑進(jìn)行了分類。

A.3.3固有頻率和阻尼

A.3.3.1建筑物或其他部件的固有頻率會(huì)影響其對(duì)激勵(lì)的響應(yīng)。固有頻率可以由環(huán)境激勵(lì)的低量級(jí)的

響應(yīng)譜分析或使用激振器等方法求得。

A.3.3.2實(shí)驗(yàn)表明,(3-12)m的低層建筑物的基本剪切頻率范圍為(4-15)Hz。阻尼特性通常與振

動(dòng)負(fù)值有關(guān)。附錄B中提供了結(jié)構(gòu)固有頻率的估算方法。

A.3.4建筑物的基底尺寸

地面波動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)波長(zhǎng)從幾米到幾百米。較短波長(zhǎng)激勵(lì)引起的響應(yīng)比較復(fù)雜。除了頻率特別高的

振源(如巖石爆破)以外,一般民用建筑的基底尺寸都小于振源的特征波長(zhǎng)。

A.3.5場(chǎng)地的影響

場(chǎng)地的區(qū)別會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)存在區(qū)別,在軟土和填充土上的地基可能由于遭受地面振動(dòng)而

沉降或失去承載能力。而對(duì)于硬巖地層中的基礎(chǔ),則盾構(gòu)施工產(chǎn)生的振動(dòng)更加容易傳遞到建筑基礎(chǔ)及上

部結(jié)構(gòu)。

13

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附錄B

(資料性)

固有頻率估算方法

B.1樓板一階固有頻率估算方法

應(yīng)滿足LY/T3218—2020中附錄A的要求,對(duì)于四邊簡(jiǎn)支的擱柵樓板,可用式(B.1)估算樓板的

一階固有頻率:

???

?0=4?(B.1)

2?2√??+?+0

???(??1)

式中:

?0——樓板的一階固有頻率,單位為Hz;

?——樓板跨度,單位為m;

EI——擱柵抗彎剛度,單位為N·m2;

S——擱柵間距,單位為m;

n——擱柵總數(shù)量;

2

mf——樓面板單位面積質(zhì)量,單位為kg/m;

mj——擱柵單位長(zhǎng)度質(zhì)量,單位為kg/m;

W0——樓板中心處的附加質(zhì)量(樓板上操作人員體重),單位為kg。

對(duì)于正交各向異性的平板樓板,可用式(B.2)估算樓板的一階固有頻率:

??2?21

?0=√??+2?D()+??()(B.2)

2?2√???4?

√(0)+1

??????

式中:

HD——等效扭轉(zhuǎn)剛度,?D=?????+2???;

33

??????

??、??——x軸及y軸的抗彎剛度,??=,??=;

12(1???????)12(1???????)

3

??

?——扭轉(zhuǎn)剛度,?=??;

????12

2

??、??、???——彈性模量和面內(nèi)剪切模量,單位為N/m;

???、???——泊松比;

?、b、h——板的長(zhǎng)度(x)、寬度(y)、厚度(z),單位為m;

?——板的密度,單位為kg/m3;

?0——樓板中心處的附加質(zhì)量(樓板上操作人員的體重),單位為kg;

??????——板的總質(zhì)量,單位為kg。

B.2高層建筑固有頻率估算方法

目前常用的高層建筑固有頻率的經(jīng)驗(yàn)公式如式B.3:

f=10/T(T=0.1N)(B.3)

式中:

T——周期,單位為s;

N——層數(shù)。

其他國(guó)際規(guī)范中提供了關(guān)于周期T的計(jì)算公式,大致可以分為三類:

14

DB37/TXXXX—XXXX

?=?1?(B.4)

式中:

H——高度,單位為m;

?1——范圍從0.14s/m到0.03s/m。

?=?2?√?(B.5)

式中:

?——與力平行的寬度,單位為m;

-3/2-3/2

?2——范圍從0.087s/m到0.109s/m。

?=?3?√?????(?,?,?)(B.6)

式中:

?3——經(jīng)驗(yàn)系數(shù);

?——與力垂直的寬度,單位為m。

有研究表明,基本平移模態(tài)推薦f=46/H(T=0.022H),正交的基本平移模態(tài)推薦f=58/H,基本

扭轉(zhuǎn)模態(tài)推薦f=72/H。以上的f公式為經(jīng)驗(yàn)公式,這些公式可以視為當(dāng)H的值為米時(shí),推導(dǎo)f值(單位為

Hz)的數(shù)值等式,如f=46/H。

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附錄C

(資料性)

建筑物的振動(dòng)響應(yīng)等級(jí)劃分

C.1一般規(guī)定

本附錄根據(jù)建筑物對(duì)環(huán)境振動(dòng)產(chǎn)生的響應(yīng),為建筑物振動(dòng)響應(yīng)等級(jí)的劃分提供簡(jiǎn)要導(dǎo)則。對(duì)于本等

級(jí)劃分,一個(gè)完整的動(dòng)力系統(tǒng)主要是由地基、基礎(chǔ)以及建筑結(jié)構(gòu)一起組成的??拐窦?jí)別主要考慮了以下

因素,并給出了14個(gè)簡(jiǎn)化后的等級(jí)(表B1):

a)建筑結(jié)構(gòu)的形式;

b)基礎(chǔ)類型;

c)地基(場(chǎng)地特性);

d)政治文化上的重要因素。

C.2劃分所包含的建筑物

C.2.1等級(jí)劃分中包含的建筑類型:

a)用于居住和工作的所有建筑物(住房、寫字樓、工廠車間);

b)公用建筑物(醫(yī)院、學(xué)校、市政廳、教堂、博物館);

c)具有建筑藝術(shù)、考古以及文化價(jià)值的特殊建筑物;

d)根據(jù)建筑物實(shí)用規(guī)程設(shè)計(jì)的較輕的工業(yè)建筑。

C.2.2等級(jí)劃分中不包含的建筑類型:

a)部分大型結(jié)構(gòu),如核反應(yīng)堆及其附屬結(jié)構(gòu)、其他大型發(fā)電廠、軋鋼廠、大型化學(xué)工程結(jié)構(gòu)、所

有類型的大壩,以及裝液體及顆粒材料的容器結(jié)構(gòu),如水塔及水箱、石油庫(kù)、谷倉(cāng)和其他筒倉(cāng)等;

b)所有地下結(jié)構(gòu);

c)所有海上結(jié)構(gòu)。

C.3等級(jí)的確定

結(jié)構(gòu)類型劃分等級(jí)所排列的順序取決于其抗振能力,也取決于在結(jié)構(gòu)上對(duì)振動(dòng)影響所能接受的容許

限度,及其在建筑、考古和歷史上所評(píng)定的價(jià)值。在機(jī)械振動(dòng)的影響下,涉及結(jié)構(gòu)反應(yīng)的三個(gè)重要因素

為:

a)結(jié)構(gòu)的種類。結(jié)構(gòu)種類初步劃分的等級(jí)在表B1中給出;

b)基礎(chǔ);

c)地基性質(zhì)。

C.4結(jié)構(gòu)的種類

C.4.1本文件涉及的建筑物類型可以劃分為兩個(gè)大類,兩組均需要考慮建筑物的年代,并按照建筑物

所屬的組別(表B1)來(lái)劃分結(jié)構(gòu)的種類:

第一組古代的及較老的建筑物或按傳統(tǒng)連接方式建造的結(jié)構(gòu):

1)本組中所考慮的建筑物傳統(tǒng)風(fēng)格的形式可以分為以下兩個(gè)小組:較老的或古代建筑物;

使用傳統(tǒng)材料、方法以及工藝,按照較老的傳統(tǒng)風(fēng)格建造的現(xiàn)代建筑物。

2)本組中涉及到的建筑物大多不超過(guò)六層,由于使用軟砂漿或熟石膏等原因,通常具有較

重的構(gòu)造和很高的阻尼系數(shù)。本組中還包括地震區(qū)內(nèi)按傳統(tǒng)修復(fù)的建筑結(jié)構(gòu)。

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第二組現(xiàn)代建筑物和結(jié)構(gòu):本組中所考慮的建筑物的形式主要是指采用各向相連的,采用較為堅(jiān)固的

材料建造的現(xiàn)代結(jié)構(gòu),通??傮w重量較輕,阻尼較小。本組建筑物的結(jié)構(gòu)包括框架結(jié)構(gòu),還包括需經(jīng)過(guò)

計(jì)算的承重墻式的建筑物以及各種類型的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。建筑物從單層到多層均可適用。

C.5基礎(chǔ)類型

本文件涉及的建筑基礎(chǔ)在抗振性方面主要分為三個(gè)等級(jí):

A級(jí):

1)樁頂錨入承臺(tái)內(nèi)的鋼筋混凝土樁和鋼樁;

2)剛性鋼筋混凝土筏基;

3)樁頂錨入承臺(tái)內(nèi)的木樁;

4)重型擋土墻。

B級(jí):

1)樁頂不錨入承臺(tái)內(nèi)的鋼筋混凝土樁和木樁(通常在樁帽標(biāo)高處作構(gòu)造連接);

2)大放腳墻基;

3)一般筏基。

C級(jí):

1)輕型擋土墻;

2)塊石基礎(chǔ);

3)無(wú)基礎(chǔ)(墻直接建在地基上)。

C.6地基類型

地基類型主要包括以下種類:

a)無(wú)裂隙或相當(dāng)堅(jiān)硬的巖石,硬結(jié)的砂;

b)密實(shí)的水平分層土;

c)不夠密實(shí)的水平分層土;

d)具有潛在滑動(dòng)面的土層;

e)松散的砂、礫石(無(wú)粘性)及飽和粘性土;

f)雜填土。

表C1建筑物的組別分類

結(jié)構(gòu)分建筑物組別(見(jiàn)C.4)

類12

兩至三層的鋼筋混凝土或鋼結(jié)構(gòu)等大型框架式工業(yè)建筑物,

大型多層工業(yè)建筑物,層高為五層至七層,包

外墻用護(hù)墻板及(或)塊體、磚砌而成或預(yù)制件砌成的填充

抗1括抗震型建筑;

墻,同時(shí)具有鋼、預(yù)制或現(xiàn)澆混凝土樓板,混合式鋼和鋼筋

振橋梁、堡壘以及其他防御物等大型結(jié)構(gòu)。

混凝土的大型工業(yè)建筑物。

五至十層的公寓大廈、辦公室、醫(yī)院、鋼筋混凝土或輕鋼框

2木結(jié)構(gòu)大型公共建筑物,包括抗震型建筑。架結(jié)構(gòu)的工業(yè)建筑物,具有塊體、磚或預(yù)制件砌成的填充墻,

未按抗震設(shè)計(jì)。

級(jí)

鋼、鋁、木或混凝土框架式單層中等輕型工業(yè)建筑物,用內(nèi)

減木結(jié)構(gòu)的單層或二層住房及輔助用的建筑物,

3部縱橫墻支撐的具有輕型護(hù)墻板和輕質(zhì)填充墻的,抗震型建

小具有填充墻和(或)護(hù)墻,包括抗震型建筑。

筑。

4用作介質(zhì)的倉(cāng)庫(kù),相當(dāng)大的多層建筑,或五至兩層民用住房及輔助用的建筑物,用配筋的砌塊、磚砌或預(yù)

17

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七層或更高的住宅。制件建造,并具有配筋的樓板和屋面,或全部是鋼筋混凝土

的抗震型建筑。

四至六層住房及城市用的輔助建筑物,用砌塊四至十層的民用和類似建筑,主要用輕質(zhì)承重砌塊和磚砌建

5或磚砌建造,含有較大的承重墻,包括大型住造,大部分用相同材料的內(nèi)墻支撐,且至少每隔一層樓用鋼

宅和小型宮殿式建筑。筋混凝土構(gòu)件或現(xiàn)澆樓板進(jìn)行拉結(jié)。

兩層住房及輔助用的建筑物,用砌塊、磚或土兩層民用住房及輔助用的建筑物,包括辦公室,用塊體、磚、

6塊建造,并且具有木制樓板及屋頂。用石塊或預(yù)制件砌成的墻建造,并具有木制、預(yù)制的或現(xiàn)澆鋼筋混凝

磚建造的塔,包括具有抗震性的建筑。土樓板及屋面的結(jié)構(gòu)。

高聳的教堂、大廳,類似的用磚石建造的拱形

或鉸接型結(jié)構(gòu),包括較小的拱形教堂和類似的

建筑物;

單層和兩層的輔助用的建筑物,用輕質(zhì)材料、預(yù)制或現(xiàn)澆鋼

7建造笨重、低矮、無(wú)十字支撐的框架式教堂和

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