基于MEMS传感器的工程强震动加速度计研制

由于基于微机电系统MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)的加速度芯片具备高精度、易集成、维护成本低等优点,在振动监测领域具有广泛的应用前景。为了验证基于MEMS传感器的工程强震动加速度计的可靠性,本文选择纳杰公司AS1002A芯片进行三轴向模块封装,依据地震行业加速度计接口规范,设计电源输入及信号输出调理电路,开展了基于标准振动台的性能对比测试。测试结果表明,该款加速度计的线性度误差仅为0.24%,在1～35 Hz范围内幅频特性误差小于±0.1 dB,白噪声测试精度高于0.005 cm/s2;能够满足工程强震动监测的应用需求。目前,该款加速度计已应用于武汉某超高层建筑的强震动监测,在2019年12月26日湖北应城4.9级地震中获得了良好的强震动数据产出。在强震动监测领域,随着MEMS传感器的不断完善及成本降低,MEMS加速度计将有可能全面取代传统机械式加速度计。     

"点对点":高速客运交通安全管理新模式

随着改革开放的不断深入和社会经济的迅速发展,城市建设日新月异,一些大跨度的超高层建筑不断涌现,同传统的木结构、砖石结构和钢混结构相比,钢结构因具有强度高、受荷能力强、自重轻、体积小、构件制造与安装方便等优点得到大量广泛的应用,比如上海的经茂大厦、福州海峡国际会展中心等都全部或者大部分采用了钢结构,还有许多大型公共建筑（包括国家大型项目,重点项目）比如体育馆、火车站、剧院、飞机场的航站楼等,包括奥运场馆,都大部分采用钢结构建筑。     

漫谈超高层民用建筑避难层

如今,许多城市的超高层建筑以城市新地标的面目拔地而起。大楼越造越高的趋势,给消防部门在高层建筑火灾防控和救援方面提出了新的挑战。对于高度100米以上的公共建筑,在设计、建审和验收的各个阶段,消防部门都会严格按照"高层民用建筑设计防火规范"对其提出设置避难层的要求。但是,对于普通高层住宅,相关法规却并不强制要求设立避难层。而在超高层公共建筑中,也很少有人知道避难层的存在,更有甚者则将避难层占作它用,使其失去应有作用。在无情的火灾中,避难层犹如"生命特区",保证其功能完好意义重大。     

超高层建筑组合巨柱抗火性能研究北大核心CSCD

针对一栋超高层建筑,对其中的组合巨柱的抗火性能进行研究并提出了优化的结构防火保护设计措施。采用等效长度的方法确定了巨柱的简化分析模型。基于ISO834标准受火过程,通过比较现有的几种组合柱防火保护计算规范及推荐方法,初步拟定防火保护措施。采用有限元分析软件LS-DYNA,进行了巨柱的截面温度分布分析和三维有限元结构高温性能分析,结果表明,巨柱在拟定的防火保护措施下,具有不小于4.9h的耐火时间,完全能满足规范要求。为了研究结构的实际火灾响应,还建立了包括升温及降温段的20h的自然火灾过程模型,并验算了巨柱在自然火灾过程中的结构响应,结果证明了保护措施的可行性,但同时也表明,巨柱在降温的过程中内部升温更高,容易对结构安全构成威胁。基于ISO834标准升温曲线的结构抗火性能评估,将难以体现巨柱的实际耐火性能。     

世界性难题——高楼大厦灭火

内外夹攻是摩天大楼灭火的主要方法--在云梯车条件许可的情况下,从户外射水救人,同时消防员进入高楼火灾现场,用水枪接驳室内消火栓出水灭火,疏散解救被困人员.成为全球高楼建筑数量第一的城市.     

超高层建筑防灭火对策探析

通过以往超高层建筑的火灾数据和案例,从火灾蔓延速度、人员疏散和主体结构三个方面,分析了超高层建筑物的火灾特点,并针对其火灾特点从防火分区设计、疏散通道避难场所、主体结构、控烟设计、消防应急设施配备、超高层火灾的扑救策略和人员疏散等角度,论述了超高层建筑的防灭火对策,对近些年新出现的超高层消防逃生避难技术进行了探讨。基于超高层火灾较难扑救的情况,城市规划者和建筑设计师应根据现有的消防技术水平,适度发展超高层建筑。     

超高层核心筒对称结构风振响应特性实测

为了探究超高层核心筒对称结构风振响应特性,以标高596.5 m的天津高银117大厦为试验对象,在大厦核心筒顶层4个角处分别布设监测点,通过GNSS-RTK多星系实时坐标方位监测技术及基于自相关函数的EMD滤波去噪法,对风荷载作用下其相应测点处X及Y向的振动曲线规律、位移频谱特性等进行了现场实测分析,通过最小二乘法对各测点X及Y向振幅进行统计标点,得出各测点风致振动轨迹,并以原始信号与去噪处理后信号之间的标准差NSTD与相关系数r为评价指标,对比分析了 EMD信号去噪法与EMD滤波去噪法的作用特性.结果表明:GNSS-RTK多星系坐标监测技术针对超高层建筑风振特性实测研究数据监测精度较高,误差较小,具有较强的实用价值;风荷载作用下,超高层核心筒对称结构不仅存在顺风向振动响应,还存在横风向振动响应;各测点X及Y向主频相差较小,风致振动轨迹为近椭圆形,且偏转角度有较大差异,即超高层核心筒对称结构在周围风载作用下存在扭转变形作用力;EMD滤波去噪法可以很好地处理风振特性等相关非线性信号,通过对监测数据局部去噪及重组处理得出利于分析的风振曲线,且标准差NsTD较小,相关系数r较大,较EMD信号去噪法具有更好的去噪效果.     

不同温度下超高层建筑窗口火蔓延模拟分析

为揭示不同温度条件对凹型超高层建筑窗口羽流火焰融合高度的影响,采用火灾动态仿真模拟软件PyroSim,构建不同温度条件下凹型超高层建筑的火灾模型;分析该模型下竖向连续多窗口温度分布等温线及温度曲线。结果表明:在不同室外温度条件下,纵向连续3窗口比2窗口在达到危险温度540℃时,火焰融合高度上升4.5~5.9 m;在达到危险温度350℃时,火焰高度上升11.0~13.3 m。纵向连续4窗口比3窗口在达到危险温度540℃时,火焰融合高度上升3.0~3.4 m;在达到危险温度350℃时,火焰高度上升7.8~9.5 m;对于凹型超高层建筑,室内外温差越大,火焰融合高度越高;从纵向连续3窗口开始,火焰融合高度增长趋势下降。     

基于疏散模拟评估超高层建筑疏散系统安全可靠性的研究

利用计算机疏散模拟的手段,根据超高层建筑内基于国标GB50016-2014《建筑设计防火规范》要求设计的安全疏散系统,设计了合理的疏散场景,对超高层建筑内以防烟楼梯为主的安全疏散系统,进行了安全可靠性的技术分析,并针对国内消防业界对超高层建筑内增加一部疏散楼梯的强化措施的安全效益提出了探讨。     

超高层建筑访客安全教育机制研究

为补足公共安全教育中访客安全教育工作的缺失,本文基于文献和法规分析与实地实景调研,提出超高层建筑访客安全教育机制,包括访客安全教育的内涵和外延、各方权责体系、内容形式及通用示范模板;将访客安全教育机制在深圳平安金融中心进行试点应用,并推广到其他超高层建筑及机场、火车站、会展中心等公共建筑。结果表明：访客安全教育机制具有较强的必要性和实用价值,能够有效引导相关场所落实安全主体责任,充分补足了典型场所访客安全教育工作的短板。访客安全教育长效机制已成为中国特色社会主义先行示范区和粤港澳大湾区中心城市安全文化名片,值得在全国典型场所进行推广应用。