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结构监测及评估技术标准.docx简介：

结构监测及评估技术标准是确保建筑结构安全、稳定及有效使用的重要依据。这些标准不仅指导结构的设计和建造，还在结构的整个生命周期中提供指导，包括维护、检查、修复和最终拆除。以下是一些常见的结构监测及评估技术标准：

1. 国际建筑规范（International Building Code, IBC）：作为美国和许多其他国家的标准，IBC提供了建筑物设计、建造和维护的基本要求，包括结构安全、防火、疏散和设备安装等。

2. 美国结构工程师协会（American Society of Civil Engineers, ASCE）标准：ASCE制定了一系列标准，涉及结构设计、施工、材料使用、维修和评估。例如，ASCE 7-2016用于指导结构的风荷载、雪荷载和地震荷载评估。

3. 欧洲结构设计标准（EN 1990、EN 1991、EN 1992等）：这是一系列欧洲标准，提供了一般指导和规范，包括结构设计的方法、材料性能、环境作用力和结构分析。

4. 结构健康监测标准（例如，美国联邦航空管理局的FAA-AP-23-A-11）：此标准关注于结构在服役期间的健康监测，特别是对航空结构的监测，以确保其长期安全性和可靠性。

5. 美国土木工程师协会（ASCE）的结构评估和性能标准（ASCE 40-16）：这一标准提供了评估结构性能、耐久性和安全性的方法，以及结构评估的程序。

6. 国际标准化组织（ISO）标准：例如，ISO 19600-2017提供了全面的结构维护指南和标准，包括预防性维护、监测和修复策略。

这些标准通常包含结构设计的理论基础、计算方法、材料选择、施工技术、维护和检查程序、以及应变和性能评估的指导。它们的目的在于确保结构在整个生命周期中都能满足安全、性能和经济性的要求。在实际应用中，结构工程师和相关专业人员会根据项目的具体需求和当地法规来选择和应用这些标准。

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结构监测系统的网络分层构架及功能

4.1.2传感器节点和传感器网关之间的拓扑连接形式可采用环形连接、星形连接、树形连接、网络连接及其他混合连接形式。

JJF 1110-2003建筑工程质量检测器组校准规范4.1.3结构监测系统网络分层接口应包含监测硬件之间的物理接口和监测软件功能模块之间的接口。

【条文说明】物理接口用于不同监测硬件间信息交互，功能接口用于监测软件不同功能模块间信息交互，物理接口和功能接口应参考现行国家相关规范。

4.1.4结构监测系统的传感器节点及网关应满足安全性、可靠性、可扩展性、协同性、鲁棒性、节能性、可管理性的要求。

4.1.5监测系统感知层功能应包括下列两类：

1 数据处理和交换功能：应包括数据采集、数据处理和数据存储等；

2 管理与控制功能：应包括网络管理、安全管理、服务管理、设备管理等。

4.1.6监测系统承载层功能应包括数据传输功能和承载层管理和控制功能，并应符合下列规定：

1 数据传输应包括本地局域网络和远程公共网络信息交换两种形式；

2 承载层管理和控制应包括安全管理和服务管理；

3 安全管理应保障感知数据的安全和传感器网络结点设备访问安全；

4 服务管理应提供感知数据的传输服务质量。

4.1.7数据中心应具有感知数据及管理数据存储服务，应保障存储数据的安全性，并宜进行冗余存储。数据中心可采用本地数据中心或云存储形式。

4.1.8监测系统服务层应包括下列功能：

1服务层的管理与控制功能：应包括网络管理、安全管理、服务管理、设备管理和用户管理等；

2 结构监测的专业功能：应包括计算分析、参数评估、安全预警、交互界面、信息展示等。

4.2.1感知层的监测硬件应包括传感器、数据采集设备和数据传输设备。

【条文说明】感知层的数据传输设备的主要功能是局域网的数据传输。

4.2.2感知层监测传感器、数据采集设备和传输设备的选型应根据监测要求、现场环境、监测条件等因素综合确定。

4.2.3传感器的监测参数可根据采样频率要求分为静态参数和动态参数，采样频率应满足监测、预警和安全评估的要求。

【条文说明】本标准将数据采样频率不小于1Hz的监测参数称为动态监测参数，采样频率小于1Hz的称为静态监测参数。

4.2.4易受温度干扰的传感器应具备温度补偿功能。

4.2.5监测传感器应便于安装和系统集成，并应满足工程中监测量程、分辨力、灵敏度、迟滞、重复性、漂移、供电方式和使用寿命等要求，并应符合国家现行标准《结构健康监测系统设计标准》CECS 333的要求。

【条文说明】传感器的一般性能参数定义如下：

（1）量程：传感器能测量的物理量的极值范围。

（2）最大采样频率：传感器每秒从实际连续信号中提取并组成离散信号的采样最大个数。

（3）线性度：传感器的输出与输入呈线性关系的程度。

（4）灵敏度：传感器在稳定下输出量变化对输入量变化的比值。

（5）分辨力：传感器能够感知或检测到的最小输入信号增量。

（6）迟滞：在相同测量条件下，对应于同一大小的输入信号，传感器正反行程的输出信号大小不相等的现象。

（7）重复性：传感器在输入量按同一方向做全量程多次测试时所得的输入——输出特性曲线的一致程度。

（8）漂移：传感器在输入量不变的情况下，输出量随时间变化的现象。

（9）寿命：传感器的有效期。

4.2.6结构监测用传感器宜包括结构响应类和作用与环境监测类传感器，并宜符合下列规定：

1 结构响应类传感器可包括应变传感器、位移传感器、倾角传感器、速度传感器、加速度传感器、力传感器等。

2 环境和荷载监测类传感器可包括温度传感器、湿度传感器、风速和风向传感器、风压传感器、地震动传感器、传声器、腐蚀介质监测仪、土压力计、雨量计、水位计、摄像头等。

【条文说明】常用监测物理量和传感器类别表

4.2.7结构监测传感器可选用模拟信号和数字信号传感器，并应符合下列规定：

1 模拟信号传感器应配套可采集对应信号的数据采集设备，并应满足本标准规定的数据采集设备的工作和性能要求；

2 数字信号传感器应提供完整的通信协议，并可接入不同的监测软件。

2 环境湿度范围应为相对湿度不大于90%RH；

3 大气压力范围应为86~106kPa，或在其规定的压力下。

【条文说明】特殊监测环境如南极极端低温、西藏等高海拔地区、水下环境等。

4.2.9温度监测宜选用热电偶、热电阻、光纤温度等传感器。温度传感器性能参数应符合下列要求：

1 量程上限宜超出大气温度年极大值30℃以上，量程下限宜低于大气温度年极小值20℃以上；

2 最大允许误差要求为：环境温度宜为±0.5℃，结构表面温度宜为±0.2℃；

3 分辨力要求为：应小于等于0.1℃。

4.2.10环境湿度监测可选用氯化锂湿度计、电阻电容湿度计或电解湿度计等。湿度计性能参数应满足下列要求：

1 量程应为0~100%RH；

2 最大允许误差应为：±2%RH；

3 分辨力应为：小于等于0.1%RH。

4.2.11风速和风向监测宜选用超声波风速风向仪，也可选用机械式风速风向仪。风速风向仪性能参数应满足下列要求：

1 风速量程应大于其安装高度处设计风速的1.2倍，风向量程应为0~359°；

2 启动风速应不大于0.6m/s；

3 风速最大允许误差应不大于0.3m/s，风向最大允许误差应不大于3°；

4.2.12风压监测宜选用陶瓷型或扩散硅型微压差传感器，并宜配置取压嘴或取压头。风压传感器性能参数应满足下列要求：

1 量程宜大于±1000Pa；

2 允许误差不宜大于0.5%F.S.。

4.2.13地震动监测宜选用强震仪或磁电式速度传感器。强震仪技术参数应满足下列要求：

3 线性度应不大于1%F.S.；

4 横向灵敏度比应不大于1%。

4.2.14应变传感器可选用电阻式、振弦式或光纤光栅应变计。光纤应变传感器技术参数宜符合国家现行标准《土木工程用光纤光栅应变传感器》JG/T 422的规定，电阻应变传感器技术参数宜符合国家现行标准《金属粘贴式电阻应变计》GB/T 13992的规定，振弦式应变传感器的技术参数宜符合国家现行标准《大坝监测仪器 应变计 第2部分：振弦式应变计》GB/T 3408.2的规定。

4.2.15应变传感器性能参数应符合下列要求：

1 量程不应小于±1500με，且静应变传感器量程应大于被测量预计变化范围的1.2倍，动应变传感器量程应大于被测量预计变化范围的2倍；

2 分辨力应不大于1με；

3 线性度宜不大于1%F.S.；

4 应具有温度补偿功能。

4.2.16结构振动监测用加速度传感器应根据结构整体或局部动力分析结果、基频、振型等选用，可选用磁电式加速度传感器。并宜符合下列规定：

1 量程应大于计算分析振动响应最大值的1.2倍，且不宜小于±1g；

2 横向灵敏度应不大于5%；

3 频响范围应为0~100Hz。

4.2.17采用振动法测索力时，宜选用电容式或压电式加速度传感器，监测方法应符合国家现行标准《建筑与桥梁结构监测技术规范》GB 50982的规定，并应符合下列规定：

1 量程应大于计算分析振动响应最大值的1.5倍，且不宜小于±5g；

2 横向灵敏度应不大于5%；

3 频响范围为0.1Hz~100Hz。

4.2.18构造允许时，监测索力可选用锚索计。锚索计的性能参数宜符合国家现行标准《水运工程 钢弦式锚索测力计》JT/T 578的规定。

4.2.19位移监测可选用拉杆式位移传感器、拉线式位移传感器、磁致伸缩式位移传感器、激光位移传感器等，位移传感器性能参数应符合下列规定：

1 量程应大于被测量预计变化范围的2倍；

2 最大允许误差应为0.5%F.S.；

3 分辨力应不大于0.01mm。

4.2.20静力水准仪性能参数应符合下列规定：

1 量程应大于被测量预计变化范围的2倍，且应大于一个静力水准系统中的最高位和最低位之差；

2 最大允许误差应为0.5mm；

3 分辨力应不大于0.01mm。

4.2.21倾角传感器宜选择微机电系统（MEMS）倾角计，其性能参数应符合下列规定：

1 量程宜为±15°；

2 最大允许误差应为0.01°；

3 分辨力应不大于0.001°。

4.2.22混凝土裂缝宽度监测方法应符合国家现行标准《建筑与桥梁结构监测技术规范》GB 50982的规定，宜采用自动监测、裸眼观测或相互结合的方式。自动监测时，可选用振弦式裂缝计、电阻式裂缝计、长标距光纤式裂缝传感器。裂缝计参数应符合下列规定：

1 量程应大于裂缝宽度的5倍；

2 最大允许误差不应大于0.02mm；

3 分辨力不应大于0.01mm。

4.2.23全球导航卫星系统（GNSS）监测宜采用北斗卫星导航技术JJF(鲁) 132-2022 变压器损耗测量系统校准规范.pdf，并应配置观测基准站和监测站，监测方法应符合国家现行标准《低轨星载GNSS测量型接收机通用规范》GB/T 39410的规定。

4.2.24传感器在使用前应按检验批进行校准，校准结果满足传感器参数要求后方可使用。

4.2.25数据采集设备应包括模拟信号数据采集设备、光纤光栅分析仪、数字信号数据采集设备。

4.2.26数据采集设备应具备调节采样频率功能，最高采样频率应与所连传感器匹配。静态采集单元采样频率不宜低于1/600Hz，动态采集单元采样频率不宜低于10Hz且不宜低于监测对象预估最高频率的2.56倍。

4.2.27模拟信号数据采集设备模数转换（A/D）应满足传感器分辨力、精度和监测的需求，静态信号分辨力应不小于16位，动态型号分辨力应不小于24位。

枣庄市室外二级热网改造工程施工组织设计4.2.28模拟信号数据采集设备选型应满足下列要求：