1、位。位。1 1、工程概況、工程概況 廈門建設銀行大廈位于廈門市老市區鷺江道與打廈門建設銀行大廈位于廈門市老市區鷺江道與打鐵街交口處，主樓在地面以上有鐵街交口處，主樓在地面以上有4343層層，地上總高度為，地上總高度為172.6m172.6m。工程的建筑設計顧問為美國。工程的建筑設計顧問為美國ZGAZGA建筑師事務所，建筑師事務所，由上海建筑設計研究院設計。建筑物的主樓為鋼筋混由上海建筑設計研究院設計。建筑物的主樓為鋼筋混凝土框架筒體結構。該工程為第三批全國建筑業新技凝土框架筒體結構。該工程為第三批全國建筑業新技術應用示范工程，施工單位是中建三局第三建筑工程術應用示范工程，施工單位是中建三局第三

2、建筑工程公司。公司。1 1、工程概況、工程概況 2 2、監測方案監測方案 采用雙頻GPS接收機三臺：兩臺作為參考站；一臺設置在建筑標高為148.05m的施工層面上作為監測點。三點間的基線長度分別為170m(XM01-XM03)、219m(M01-XM02)、208m(XM02-XM03)。 兩個參考站的周邊環境較好，無明顯的干擾源。監測點由于被設置在施工建筑頂層面上，位于其側上方的施工塔吊和外圍的安全網架對信號接收有影響，是主要干擾源。 數據采集時間是2000年10月5日的夜晚，無日照，微風，天氣狀態良好。受GPS接收機設備本身所限，數據采樣率被設置為0.5s。衛星高度角限值取15, 按動態觀

3、測模式進行連續觀測。2 2、監測方案監測方案 3 3、監測結果監測結果 按整周模糊度動態解算法（按整周模糊度動態解算法（Ambiguity Resolution On-The-Fly）對觀測數據進行處理，將對觀測數據進行處理，將XM01點作為固定基準，可以同時獲得點作為固定基準，可以同時獲得參考點（參考點（XM02）和監測點（）和監測點（XM03）相對于基準站（）相對于基準站（XM01）在在WGS-84坐標系下每個歷元的三維大地坐標坐標系下每個歷元的三維大地坐標(Bi、Li、Hi)。然。然后，進行投影變換，將大地坐標后，進行投影變換，將大地坐標(Bi、Li)變換為平面坐標變換為平面坐標(xi、

4、yi) 這樣，可以得到點位的三維坐標這樣，可以得到點位的三維坐標(xi、yi 、Hi)數據序列。數據序列。 以三臺以三臺GPS接收機的同步觀測數據作分析，取歷元數為接收機的同步觀測數據作分析，取歷元數為2048，我們可以繪出參考點（我們可以繪出參考點（XM02）和監測點（）和監測點（XM03）的三維數據）的三維數據序列經均值化后的時程曲線。序列經均值化后的時程曲線。3 3、監測結果監測結果 -20-1001020025651276810241280153617922048監測點變化量/mm-20-1001020025651276810241280153617922048參考點變化量/mm 3

5、3、監測結果監測結果 -20-1001020025651276810241280153617922048監測點變化量/mm-20-1001020025651276810241280153617922048參考點變化量/mm 3 3、監測結果監測結果 -40-2002040025651276810241280153617922048監測點變化量/mm-40-2002040025651276810241280153617922048參考點變化量/mm 3 3、監測結果監測結果 由參考點與監測點的時程曲線對比可知：由參考點與監測點的時程曲線對比可知： 參考點與監測點的數據序列變化的參考點與監測點的數

6、據序列變化的對應關系不明顯對應關系不明顯。監測點時。監測點時程與參考點時程的變化相比，監測點的點位變化幅值明顯偏大。程與參考點時程的變化相比，監測點的點位變化幅值明顯偏大。這充分表明，參考點與監測點所受的影響不一致，監測點所受這充分表明，參考點與監測點所受的影響不一致，監測點所受的影響要大于參考點所受的影響。的影響要大于參考點所受的影響。 考察參考點和監測點整個時程曲線的變化量，水平方向在考察參考點和監測點整個時程曲線的變化量，水平方向在15mm之內，垂直方向在之內，垂直方向在30mm之內，這表明，之內，這表明，GPS動態監動態監測與數據處理的測與數據處理的效果是好的效果是好的。 從圖中，我們

7、很難直觀地看出建筑結構的從圖中，我們很難直觀地看出建筑結構的自振特性自振特性。 4 4、GPS動態監測數據的小波分析動態監測數據的小波分析 小波小波-變形分析法表明，應用小波分析方法可以有效地變形分析法表明，應用小波分析方法可以有效地從整個觀測數據序列中分離出建筑結構自振的信息。從整個觀測數據序列中分離出建筑結構自振的信息。我們一旦知道結構自振的頻率范圍，就可以借助于小我們一旦知道結構自振的頻率范圍，就可以借助于小波多分辨率分析的特性，對觀測數據序列進行有目的波多分辨率分析的特性，對觀測數據序列進行有目的地分解和重構。地分解和重構。 4 4、GPS動態監測數據的小波分析動態監測數據的小波分析

8、由試驗所采用的由試驗所采用的GPS接收機的數據采樣率為接收機的數據采樣率為（即（即2Hz）可知，該）可知，該GPS動態監測數據序列所包含的頻率范動態監測數據序列所包含的頻率范圍為圍為。根據高層建筑結構的固有頻率（其基本。根據高層建筑結構的固有頻率（其基本自振周期通常在自振周期通常在0.050.1N間變化，這里間變化，這里N指的是建指的是建筑物地平面以上的總層數，自振周期的單位為秒）分筑物地平面以上的總層數，自振周期的單位為秒）分析可知，該高層建筑結構的自振頻率范圍應在析可知，該高層建筑結構的自振頻率范圍應在之間。為此，可以對數據序列作三層小波包分之間。為此，可以對數據序列作三層小波包分解解。4

9、 4、GPS動態監測數據的小波分析動態監測數據的小波分析 4 4、GPS動態監測數據的小波分析動態監測數據的小波分析 頻段頻段0.250.375Hz的小波分解系數的重構的小波分解系數的重構 該高層建筑頂部結構該高層建筑頂部結構自振周期自振周期應在小波包應在小波包分解第三層的分解第三層的范圍之內。因此，對數據范圍之內。因此，對數據序列作三層小波包分解后，再對頻段序列作三層小波包分解后，再對頻段0.250.375Hz的的小波分解系數進行重構，便可實現建筑結構自振頻段小波分解系數進行重構，便可實現建筑結構自振頻段的信息提取。的信息提取。4 4、GPS動態監測數據的小波分析動態監測數據的小波分析 5

10、5、結論結論雖然建筑結構的自振幅值較小，完全被多路徑效雖然建筑結構的自振幅值較小，完全被多路徑效應和其它誤差所掩蓋，但是通過小波多分辨率特應和其它誤差所掩蓋，但是通過小波多分辨率特性的分解，可以較好地實現不同頻率特征信號的性的分解，可以較好地實現不同頻率特征信號的分離。分離。5 5、結論結論在在0.250.250.375Hz0.375Hz頻段，對于參考點，由于不存在結頻段，對于參考點，由于不存在結構自振信號，經小波分解后，其數據序列呈現很強構自振信號，經小波分解后，其數據序列呈現很強的隨機性，數據之間的時間相關性差，頻譜線在整的隨機性，數據之間的時間相關性差，頻譜線在整個頻段內雜亂無章；而監測

11、點中，由于含有結構自個頻段內雜亂無章；而監測點中，由于含有結構自振信號，所以經小波分解后，其數據序列呈現一定振信號，所以經小波分解后，其數據序列呈現一定的時間相關性，在頻段的時間相關性，在頻段之間，頻譜線相之間，頻譜線相對突出。同時，這一點也表明，該高層建筑在無明對突出。同時，這一點也表明，該高層建筑在無明顯外荷載作用下，結構振動特性與原設計是一致的。顯外荷載作用下，結構振動特性與原設計是一致的。5 5、結論結論本結構工程的自振周期不唯一，但都集中在本結構工程的自振周期不唯一，但都集中在左右左右（即（即0.30.30.35Hz0.35Hz頻段內）。而且，結構振動表現出頻段內）。而且，結構振動表現出一種復合狀態，在振動中不僅有一種復合狀態，在振動中不僅有 和和 方向的分量，方向的分量，而且也有而且也有 方向的分量，方向的分量， 向的幅值比向的幅值比 向的幅值要小，向的幅值要小，向的幅值要大些，其最大幅值為向的幅值要大些，其最大幅值為0.31mm0.31mm。5 5、結論結論GPSGPS動態監測技術完全可以實現數值動態監測技術完全可以實現數值的結構振動幅值確定。通過小波變換，可以有效的結構振動幅值確定。通過小波變換，可以有效地從受強噪聲干擾的原信號中提取弱信號，在大型地從受強噪聲干擾的原信號中提取弱信號，在大型構筑物振動特性測試