一、项目概况

湖北省轻量化结构台阵试点项目选址于宜昌市秭归县第二实验中学经纬楼。该楼建成于2009年，地址位于湖北省宜昌市秭归县茅坪镇社区平湖大道路42号。建筑高度22.6米，地上6层，建筑面积约700平，混凝土框架结构，抗震设防烈度6度。

二、实施内容

基于轻量化结构台阵的建筑震后安全评估业务的完整系统主要由三部分组成：（1）本地设备：主要包括轻量化结构台阵（一体化强震仪）、分析终端（性能稳定的本地服务器或工控机，并部署基于结构反应监测的震后安全评价软件，也称边缘计算数采）；（2）网络通讯系统：实现本地和远端的数据实时传输和通信，确保数据稳定、安全；（3）建筑结构地震安全监测系统（大数据业务支撑平台）：实现数据汇集、数据管理、数据监控、信息发布和数据共享等功能。

轻量化结构台阵为24小时连续监测，且监测内容均实现了自动化。

三、系统产出内容

系统建设后，通过边缘计算系统进行数据的分析，可实现对业主、政府部门以及高校科研院所的全方位服务。产出的主要内容见下表所示。产出包括：日常产出、震害产出。日常产出部分进行结构全生命周期服役过程监测，每天固定时段计算一次结构一阶主频+阻尼比，根据趋势判断结构可能的损失。震害评估产出部分是结合国家地震预警信息，进行地震的“三报”产出。一报：融合地震预警信息提前预警，预测地震烈度+预估到达时间和建筑震害影响预测，给出相关的避险建议。二报：破坏性地震波到达本地时，通过实测仪器烈度和地表（顶层）峰值加速度，提醒建筑工作人员是否需要进行应急处置措施。三报：震后结构状态分析和建议，通过反应谱、累积绝对速度（CAV）、最大层间位移角等参数计算，得到结构安全初步评估结果，并给出分析报告。

表湖北省轻量化结构台阵系统产出内容

四、示范效应

建设轻量化结构台阵的目标是为通过测量结构系统在日常运行状态和实际地震作用下的反应，实现对城市系统运行与地震灾害演化过程的立体监测和城市系统在灾前、灾时以及灾后各个阶段的全寿命周期观测，提供评价城市基础设施韧性的监测能力，为城市地震韧性评价、地震灾害预测以及灾害风险评估提供科学依据。同时，可以为相关科学研究（如地震波放大共振效应研究、土-结相互作用研究、抗震设计反应谱的修订等）提供数据支撑，为地震应急（如建筑的震害情况分布、建筑结构受损情况判定、震后安全评估报告编制等）提供第一手资料，是防范化解建筑地震灾害风险的有效举措。

轻量化结构台阵用于监测建（构）筑物的强震动，强震动观测是结构健康监测的最有效手段之一。轻量化结构台阵既可以实现建（构）筑物的日常服役全生命周期监测，又能在地震发生后，通过融合地震预警信息和消息服务，在破坏性地震到达前预估影响程度，进行提前报警，方便楼内人员提前避险。同时，在破坏性地震过程中，推送大楼震害响应信息，提示大楼业主用户该采取何种处置措施；在破坏性地震后，快速自动评估大楼受损状态。此外，针对极端大风等自然灾害，系统可以评估大楼舒适度及结构影响。

轻量化结构台阵不仅可以长期监测结构的健康状态，一旦获得良好的地震观测数据，将有助于验证我国目前的建筑结构抗震措施并进行改进和优化，减少未来强震中大量的人员伤亡和巨灾的经济损失，其产生的社会效益是非常显著的。