ICS91.120.25

P15

備案號：64081-2019DB11

北京市地方標準

DB11/T1585—2018

建筑結構強震動觀測技術規范

Specificationsofstrongmotionobservationforbuildingstructures

2018-12-17發布2019-04-01實施

北京市市場監督管理局發布

DB11/T1585—2018

建筑結構強震動觀測技術規范

1范圍

本標準規定了建筑結構強震動觀測臺陣的適用范圍、設計要求、建設要求、觀測要求等技術要求。

本標準適用于北京市法律、法規規定的需建設結構強震動觀測臺陣的建筑、對經濟社會有重大價值

或重要影響的建筑和各級地方人民政府確定的其他重要建筑。

2規范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文

件。凡是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。

GB3102.1空間和時間的量和單位

GB50011建筑抗震設計規范

DB/T16地震臺站建設規范測震臺站

DB/T17地震臺站建設規范強震動臺站

DB/T10數字強震動加速度儀

DB/T64強震動觀測技術規程

3術語和定義

下列術語和定義適用于本規范。

3.1

強震動strongmotion

地震和爆破等引起的場地或工程結構的強烈震動。

[GB/T18207.1—2008，定義3.2.24]

3.2

強震動觀測strongmotionobservation

利用專門儀器記錄場地和工程結構加速度反應的觀測。

3.3

臺陣array

專門設計布設的多個觀測點組合構成的觀測系統。

注：改寫DLT5416—2009，定義4.0.6

3.4

觀測點observationpoint

1

DB11/T1585—2018

設置觀測設備進行強震動觀測的位置。

3.5

專用臺陣specialarray

根據特定目的，按專門設計布設的強震動觀測臺陣。

3.6

自由場地freefield

不受周圍工程結構振動影響且覆蓋層可近似認為水平成層的空曠場地。

3.7

正常運行率normaloperationrate

設備正常運行時間和全部運行時間的比值。

4設計要求

4.1基本要求

4.1.1結構強震動觀測臺陣應由觀測設備、傳輸線路和輔助設施等組成（見附錄A）。

4.1.2結構強震動觀測臺陣觀測點應由結構觀測點和自由場地觀測點組成。

4.1.3建設結構強震動觀測臺陣應收集完整的基礎資料，包括結構所在場址的位置信息、場地土描

述、柱狀圖、波速測量數據和結構設計圖紙、結構計算書。

4.1.4結構強震動觀測臺陣方案設計，應確定臺陣的類型、觀測設備部署、規模、觀測方案和設備技

術指標等要求。

4.1.5宜設置專用臺陣開展特定目的的強震動觀測，根據觀測數據分析土-結構相互作用、結構層間

位移和基礎（層間）隔震效果等。

4.2觀測點要求

4.2.1通用臺陣結構觀測點應滿足以下要求：

a)在結構的底層或地面層、中間層和頂層應各設置不少于1處結構觀測點，中間層應每間隔5-10

層至少布置1處觀測點?？蓞⒖几戒汢圖B.1通用建筑結構強震動觀測臺陣觀測點布設示例圖。

b)在結構剛度突變處設置至少1處觀測點。

c)能獲取完整的結構響應?？筛鶕Y構的對稱特性確定觀測點的位置。

d)將水平向加速度傳感器沿靠近結構平面形心的豎直軸大致等間隔布設，觀測結構平動；將正交

的水平向加速度傳感器布設于結構的翼端，觀測結構扭轉。

4.2.2通用臺陣自由場地觀測點滿足以下要求：

a)應至少設置1處觀測點。

b)觀測點應設置三分向傳感器。

c)宜設在工程場址所在的自由場地或基巖上，到主體結構的距離宜不小于被觀測結構高度的2

倍；不滿足距離要求時，通常將傳感器布設于深度達到基巖或剪切波速不小于500m/s的強震

動觀測井中，觀測井的建設要求按DB/T16—20065.2規定執行。

4.2.3專用臺陣結構觀測點除了滿足通用臺陣觀測點要求外，還應滿足以下要求：

2

DB11/T1585—2018

a)土-結構相互作用觀測臺陣，應由結構觀測點和至少3處不同深度的強震動觀測井中觀測點組

成?？蓞⒖几戒汢圖B.2土-結構相互作用專用觀測臺陣觀測點布設示例圖。

b)層間位移觀測臺陣，結構觀測點應布設于結構的相鄰樓層上?？蓞⒖几戒汢圖B.3層間位移專

用觀測臺陣觀測點布設示例圖。

c)基礎（層間）隔震觀測臺陣，應在結構隔震層上、下相鄰樓層上設置專門結構觀測點，傳感器

為三分向傳感器。可參考圖B.4基礎（層間）隔震專用觀測臺陣觀測點布設示例圖。

4.2.4觀測點設備部署滿足以下要求：

a)應設置加速度傳感器。

b)可在各觀測點只設置傳感器，所有觀測點傳感器均通過傳輸線路連接到采集器。

c)可在各觀測點同時設置加速度傳感器和采集器，不同觀測點通過傳輸線路連接成觀測網。

d)可設置位移、沉降、形變、風力、溫度和濕度等其他類型傳感器進行輔助觀測。

e)觀測設備宜具備冗余度，便于后期替換和維護。

4.3觀測設備要求

4.3.1加速度傳感器的主要技術指標應符合附錄C表C.1的要求，井下加速度傳感器的主要技術指標

應符合附錄C表C.2的要求。

4.3.2采集器的主要技術指標應符合附錄D的要求。

4.3.3傳輸線路滿足以下要求：

a)應采用屏蔽電纜連接加速度傳感器與采集器。

b)采用有線或無線網絡通訊方式連接采集器與管理中心。

4.3.4輔助設備應滿足以下要求：

a)供電設備具備維持觀測臺陣持續、穩定運行的供電能力。

b)備用電源具備滿足觀測設備連續、穩定工作至少3天的能力。

4.4觀測設備工作環境要求

4.4.1傳感器工作環境應滿足以下要求：

a)具備傳感器安裝、調試、更換、運行條件和正常工作的溫度與濕度條件。

b)外加防水、防塵保護罩，結構觀測點外殼防護等級應滿足GB4208—2008表2和表3規定的

IP65要求，場地觀測點外殼防護等級應滿足IP67要求。

4.4.2采集器工作環境應滿足以下要求：

a)具備采集器安裝、調試、更換、運行條件和正常工作的溫度與濕度條件。

b)保障采集器正常工作的數據傳輸網絡環境。

c)采用衛星定位系統校時，保證持續接收到衛星信號；采用網絡校時，保證網絡持續連通。

4.4.3加速度傳感器與采集器間的傳輸介質應避開強電磁干擾。

5建設要求

5.1設備安裝要求

5.1.1加速度傳感器安裝應滿足以下要求：

a)按照傳感器使用說明書進行。

3

DB11/T1585—2018

b)結構觀測點傳感器的兩個水平測量方向分別沿結構的兩個主軸方向，或單分向傳感器沿結構的

某一主軸方向。一般情況下，X軸沿結構短軸或橫向方向，Y軸沿結構長軸或縱向方向，Z軸

沿豎直方向。

c)將自由場地觀測點傳感器固定安裝在儀器墩上，儀器墩的規格和建造要求按照DB/T60—2015

規定執行。

d)按DB/T17—2006中8.4井下地震計的安裝技術要求安裝井下傳感器，使用直接卡壁安裝或定

位底座安裝。直接卡壁安裝須有卡壁機構和遙控功能，以實現井下傳感器與井壁剛性耦合和在

地表對井下傳感器的卡壁操作。使用定位底座安裝方式，密封筒底部應具有方位標志線及連接

導向裝置結構，即密封筒的頂部應具有自動扶正裝置，使得傳感器落到定位底座上時能夠實現

與井壁的剛性耦合。

5.1.2采集器安裝應滿足以下要求：

a)按照采集器使用說明書進行。

b)穩固放置在儀器箱或者儀器柜內。

5.1.3傳輸線路敷設應滿足以下要求：

a)所有連接牢固可靠。

b)線纜接頭處絕緣屏蔽。

c)室外部分宜采用套管保護。

5.1.4設備調試應滿足以下要求：

a)對傳感器極性、零位進行檢查、調試和確定，進行人工觸發、功能測試。

b)對采集器采樣率、通道定義等參數進行設置，進行衛星授時同步、雙向通信等設置、檢查、調

試和確認。

5.1.5設備安裝調試完成后，應編寫觀測臺陣建設報告。報告內容參照DB/T64—2016附錄A的規定

撰寫。

5.2試運行要求

5.2.1觀測臺陣建設完成后，應進行試運行，試運行時間不少于3個月。

5.2.2出現下列情況之一，試運行應中斷：

a)更換主要觀測設備。

b)出現嚴重技術故障，導致儀器不能正常工作48小時以上。

5.2.3試運行中斷應查明原因，排除故障，并詳細記錄在案。系統恢復正常后，應從恢復之日起重新

計算試運行時間。

5.2.4設備正常運行率高于95%且遠程連接通信正常運行率高于90%，試運行合格。

5.2.5試運行結束后，應編寫觀測臺陣試運行報告。

5.3設備驗收要求

5.3.1試運行完成后，方可申請觀測臺陣驗收。驗收應包括資料驗收和現場驗收。

5.3.2資料驗收應包括以下內容：

a)設備、軟件的使用說明書等技術資料。

b)觀測臺陣建設報告。

c)觀測臺陣試運行報告。

5.3.3現場驗收應包括以下內容：

a)進行觸發功能、控制功能和通訊功能現場測試。

4

DB11/T1585—2018

b)進行系統功能測試、儀器狀態、參數設置、人工觸發試驗、事件文件下載及存儲空間管理、校

時狀態、加速度傳感器零位檢測、數據傳輸檢測等測試。

6觀測要求

6.1觀測方法及分類

6.1.1利用強震動觀測臺陣對建筑結構振動進行直接觀測。

6.1.2根據觀測記錄形式，分為連續觀測和事件觀測。

a)連續觀測記錄采用在線觀測方式，主要包括連續波形數據。

b)事件觀測記錄采用閾值觸發方式，主要包括事件信息表和事件波形數據。

6.2觀測系統維護要求

6.2.1觀測系統正常運行，應滿足以下基本維護要求：

a)每月遠程通訊檢查至少一次，內容包括：儀器功能測試、儀器參數設置、觸發事件數、傳感器

零位電壓、衛星授時狀態、電池電壓。檢查完成后應填寫遠程通訊檢查記錄表，內容和格式見

附錄E。

b)每年現場檢查至少一次，內容包括：觀測環境、傳輸線路、保護裝置等，并可根據需要對傳感

器靈敏度進行標定。檢查完成后應填寫現場檢查記錄表，內容和格式見附錄F。

c)發生地震、爆破、撞擊事件后，應進行遠程通訊檢查和現場檢查，必要時進行結構檢查。

6.2.2連續觀測應滿足以下要求：

a)每1小時形成一個獨立的波形數據文件。

b)波形數據文件應存儲一份原始記錄，存儲時間不少于一個月。

6.2.3事件觀測應滿足以下要求：

a)當場地觀測點記錄到超過0.010gn的觸發閾值時，自動觸發形成事件文件。

b)保存完整事件數據，事件前后預存時間不應小于30s，并形成強震動觀測記錄報告單，內容和

格式見附錄G。

c)事件觀測記錄應存儲一份原始記錄，提交地震部門存檔。

6.3觀測數據處理要求

6.3.1觀測記錄基本處理應滿足以下要求：

a)對原始記錄波形數據進行零基線和儀器頻率響應校正，得到校正加速度記錄。

b)對校正加速度記錄進行一次、二次積分計算，得到速度時程和位移時程。

b)對加速度、速度和位移時程的峰值進行分析，得到峰值記錄。

c)對校正加速度記錄進行傅里葉變換，得到傅里葉譜。

d)計算校正加速度記錄的功率譜密度，得到自功率譜。

6.3.2地震事件觀測記錄處理還應滿足以下要求：

a)進行反應譜、動力放大系數計算。

b)分別計算5個阻尼比（0，0.02，0.05，0.1，0.2）的反應譜，包括相對速度反應譜、相對位

移反應譜、絕對加速度反應譜、擬速度反應譜、擬加速度反應譜等。

6.4觀測成果

6.4.1觀測成果應包括數據文件、檢查記錄表、觀測記錄報告單和觀測報告。

5

DB11/T1585—2018

6.4.2觀測成果應提交地震部門歸檔。

6

DB11/T1585—2018

AA

附錄A

（規范性附錄）

結構強震動觀測臺陣組成

A.1結構強震動觀測臺陣組成

結構強震動觀測臺陣組成見圖A.1。

圖A.1結構強震動觀測臺陣組成

7

DB11/T1585—2018

BB

附錄B

（資料性附錄）

觀測點布設示例

B.1結構強震動通用觀測臺陣觀測點布設示例圖

結構強震動通用觀測臺陣觀測點布設見圖B.1。

圖B.1結構強震動通用觀測臺陣觀測點布設

B.2土-結構相互作用專用觀測臺陣觀測點布設示例圖

土-結構相互作用專用觀測臺陣觀測點布設見圖B.2。

圖B.2土-結構相互作用專用觀測臺陣觀測點布設

8

DB11/T1585—2018

B.3層間位移專用觀測臺陣觀測點布設示例圖

層間位移專用觀測臺陣觀測點布設見圖B.3。

圖B.3層間位移專用觀測臺陣觀測點布設

B.4基礎（層間）隔震專用觀測臺陣觀測點布設示例圖

基礎（層間）隔震專用觀測臺陣觀測點布設見圖B.4。

圖B.4基礎（層間）隔震專用觀測臺陣觀測點布設

9

DB11/T1585—2018

CC

附錄C

（規范性附錄）

加速度傳感器主要技術指標

C.1加速度傳感器主要技術指標

加速度傳感器主要技術指標見表C.1。

表C.1加速度傳感器主要技術指標

序號項目技術指標

差分輸出（輸出“正”與輸出“負”雙端差分輸出浮地方式，并帶有信

1傳感器類型

號地線）

2測量范圍不小于±2.0gn

3靈敏度不小于±1.25V/gn

4靈敏度誤差＜3%

5動態范圍≥108dB

6線性度誤差≤1%

頻率響應0Hz～80Hz

7

幅頻特性誤差＜±0.3dB（0Hz～50Hz），-3dB～+0.5dB（50Hz～80Hz）

8橫向靈敏度比≤1%

9靜態耗電電流（三分向）＜30mA（±12VDC）

-6

10噪聲＜10gn（均方根值）

11零點漂移（-20℃～70℃）＜500μgn/℃

12輸出阻抗＜10Ω

13最大負載電容0.01μF

應具有標定回路，宜采用自振頻率和阻尼檢測電路并提供自振頻率和阻

尼輸出信號線

14功能要求

常規加速度傳感器應具有擺體零位調整機構、儀器水平調整機構以及用

于指示水平的水準泡

C.2井下加速度傳感器的補充技術指標

井下加速度傳感器的補充技術指標見表C.2。

10

DB11/T1585—2018

表C.2井下加速度傳感器的補充技術指標

序號項目技術指標

1物理尺寸外腔體直徑小于φ100mm，高度小于800mm

2定位裝置定位桿、磁偏角儀、專用陀螺儀可選

采用防酸、防堿、防油和防腐蝕的材料，全密封防水；外殼防護等級符

3封裝

合GB4208—2008規定的IP68

4抗傾斜能力抗傾斜能力±3°；水平向靈敏度變化＜3％，垂向靈敏度變化＜0.5％

5耐壓≥10MPa

6配套電纜防酸、防堿、防油和防腐蝕，線纜無應力或配備電纜應力解除裝置

11

DB11/T1585—2018

DD

附錄D

（規范性附錄）

采集器主要技術指標

D.1采集器主要技術指標

采集器主要技術指標見表D.1。

表D.1采集器主要技術指標

序號檢驗項目技術指標

1通道數≥3通道

2滿量程輸入不小于±2.5V

3分辨力≥20位（二進制）

每秒樣本數50、100、200、500，可程控選擇；實時傳輸采樣率與采集器存儲事件

4采樣率

采樣率應分別設定

用戶可選用線性相移或最小相移的FIR數字濾波器；下降3dB的頻率點應不小于

5低通濾波器

采樣率的40%：在大于采樣率50%的頻段，應至少衰減90dB

6噪聲小于噪聲均方根值上限的計算值

7動態范圍≥108dB

8頻率響應0Hz～80Hz，平坦，線性相移或最小相移用戶可選

9道間延遲無

10零點漂移＜100μV/℃

11輸入阻抗6通道及以上采集器：≥10MΩ

應具有內部時鐘，時鐘漂移率＜0.0001%

應采用協調世界時（UTC），并可設置時區

12計時功能應具有標準時間信號輸入接口和內置授時信號接收單元；與授時源標準時間的同步

誤差＜0.1ms

內置授時信號單元宜采用衛星定位接收機

應采用連續記錄方式，具備觸發記錄功能

用于觸發判別的數據應經過帶通濾波器，宜采用IIR數字濾波器，頻帶為0.1Hz～

15Hz，倍頻程衰減為20dB

13記錄功能通道觸發應采用閾值觸發、短項平均對長項平均的差值或比值觸發

外觸發應采用人工控制觸發或定時觸發

事件觸發應采用票決觸發算法，當觸發通道加權票數之和大于給定總票數時，即滿

足觸發條件，記錄器觸發記錄；各通道的加權票數和觸發總票數可設置

12

DB11/T1585—2018

表D.1采集器主要技術指標（續）

序號檢驗項目技術指標

應有本地通信和遠程通信的能力

應具有以太網接口，支持無線通信

通信速率應不小于19200bps

14通訊功能應采用標準的數據通信協議，如TCP/IP、FTP等協議

觀測數據傳輸應數據傳輸包括實時波形數據傳輸和事件文件傳輸；實時波形傳輸的

數據包時間長度≤1s（用于地震預警時應≤0.5s），事件文件傳輸的數據包時間長度

按照利于傳輸與接收原則合理選擇；數據包長度參數可遠程設定

宜支持移動介質存儲

記錄器采取觸發后啟動存儲的方式，在觀測數據實時傳輸情況下也應觸發存儲事件

文件

應具備連續存儲至少30天全通道、最高采樣率觀測數據的能力，存儲介質應采用

固態存儲介質

15存儲功能

事件前存貯時間應能設置，存貯時間應有不少于30s的預存能力；事件后保持時

間應能設置，保持時間應有不少于30s的繼續記錄能力

當存儲空間小于總容量的5%時，應具有自動停止記錄新事件或自動刪除記錄事件恢

復存儲空間功能，兩種功能可程控選擇；記錄事件刪除應采用滾動時間刪除和小峰值記

錄刪除方式，方式可程控選擇

13

DB11/T1585—2018

EE

附錄E

（規范性附錄）

遠程檢查表

E.1遠程檢查表

遠程檢查表見表E.1。

表E.1遠程檢查表

臺陣名稱臺陣代碼

數采型號數采編號

電池電壓事件數

存儲卡剩余容量

預存時間延續時間觸發閾值觸發比STA采樣率

參數設置原設置

修改值

通道123456

檢查電壓

調整后電壓

通道零位電壓（mv）

通道789101112

檢查電壓

調整后電壓

功能測試手動觸發

連續記錄實時波形顯示波形數據存儲

文件名

記錄回收

文件名

通訊狀態

授時狀態

故障及處理

重要記事

檢查人員

日期

14

DB11/T1585—2018

FF

附錄F

（規范性附錄）

現場檢查表

F.1現場檢查表

現場檢查表見表F.1。

表F.1現場檢查表

臺陣名稱臺陣代碼

充電電壓供電狀態

功能測試

通道序號123456

型號

編號

傳感器

零位電壓

狀態

(調整前)

零位電壓

(調整后)

人工觸發

預存時間延續時間觸發閾值觸發比STA采樣率

參數設置原設置

修改值

文件名

記錄回收

文件名

內

觀測室內外環境

外

干燥銹蝕松動儀器罩

傳感器運行環境

破損短路斷路接頭

傳輸線纜

輔助設備

故障及處理

重要記事

檢查人員

日期

注：傳感器狀態表格可根據實際需要自行增減。

15

DB11/T1585—2018

GG

附錄G

（規范性附錄）

觀測記錄報告單

G.1觀測記錄報告單

觀測記錄報告單見表G.1。

表G.1觀測記錄報告單

臺陣

臺陣名稱

代碼

年月日時分