基于SBAS技术的深圳市赛格大厦地表形变监测

2021年5月18日,深圳市福田区赛格大厦发生了异常晃动,由于大厦位于城市的中心地带,一旦出现事故,带来的后果将不堪设想,因此对大厦实施沉降监测,进行风险评估具有重大意义。利用小基线集合成孔径雷达干涉测量(Small Baseline Subset Interferometric Synthetic Aperture Radar,SBAS-InSAR)技术,采用时间跨度为2019年5月至2021年4月的29景Sentinel-1A数据,对赛格大厦及其周边地区进行地表形变监测。研究结果表明:大厦累计最大沉降量为2019年8月的-2.00 mm,最大抬升量为2020年10月的+2.02 mm,整体形变较为稳定,特别是2021年1月至4月,赛格大厦形变量在0.4 mm范围内微小波动,不存在沉降或抬升现象。此判断不但与现场的地质情况一致,还与多个专业机构的监测结果吻合。

基于分布式同步采集的赛格大厦结构动力学参数识别

在大型复杂工程结构上进行现场模态测试时,由于结构规模体量大并存在空间隔断,导致数据采集设备与传感器之间快速布设数据传输线困难。因此,有必要解决不同位置分布式同步采集设备时间精确同步问题,研发易于快速安装的分布式数据采集和无线传输设备。为此,提出基于“北斗”卫星授时的结构振动分布式同步采集算法,集成分布式同步采集硬件与研发数据在线采集和无线传输软件,获取大型复杂工程结构不同空间位置时间同步动态响应,基于随机子空间算法自动识别工程结构服役状态下真实的模态参数。在赛格大厦振动事件溯源工作中,该系统成功捕捉到5月20日12:00—13:00结构共振时第69层与桅杆底部的加速度响应,发现四次共振均以频率2.12 Hz振动主导。基于该系统在环境激励条件下的现场模态测试,识别结构前19阶动力学参数,发现频率2.12 Hz是主体结构弯扭耦合和桅杆面内对称振动模态。基于现场激振测试识别频率2.12 Hz对应的阻尼比,发现阻尼比随着振幅的增加突然减小然后逐步增加,较低的阻尼比是导致赛格大厦发生共振的原因之一。

赛格广场大厦工程变形监测与分析

结合赛格广场大厦的场地条件,介绍了赛格广场大厦工程从施工到运营初期的变形监测情况,确定和分析了沉降监测的精度,对大厦本身及周围建筑物的沉降监测数据进行了分析,验证了地基基础设计方案及施工方案是合理的、可靠的,保证了施工的安全性。