一、适用领域：
建筑物（桥梁，房屋等）环境振动测量.特别适合于摩天大楼等重点工程。
二、试点单位：
中央电视台新台址
三、应用背景情况：
中央电视台新台址建设工程位于北京市朝阳区东三环中路32号（原为北京市汽车摩托车联合制造公司光华路厂址），地处东三环路以东、光华路以北、朝阳路以南，在北京市中央商务区（CBD）规划范围内。中央电视台新台址建设工程主要由主楼、电视文化中心及附属配套设施组成。其中主楼包括两座斜塔（各方向均倾斜6度）、连接两座斜塔顶部的14层高悬臂结构以及9层裙楼与布满整个大楼底部的三层地下室。此外，主楼按不同业务功能需求分为行政管理区、综合业务区、新闻制播区、播送区、节目制作区等五个区域，另有服务设施及基础设施用房，建筑面积约为38万平方米。电视文化中心含酒店、电视剧场、录音棚等不同功能设施，建筑面积约为6万平方米。其它附属配套设施主要为停车设施及警卫楼，建筑面积约为11万平方米。
中央电视台新台址主楼的两个塔楼从一个共同的平台升起，在上部汇合，形成三维体验，突破了摩天楼常规的竖向特征的表现。复杂的功能包容在内部紧密连接的环路中，体现一个相互合作、相互依存的链条以及自身组织的有序和协调。结构整体抗侧力系统是位于斜塔、悬臂与裙楼四周的钢结构外筒（周边筒体）体系。整个结构体系具有高度的超静定性，受力复杂。
为了确保现设计，特别是悬臂部分，不会因为旁边公路及地铁交通所引发的振动而超过舒适度的要求。通过现场测量，收集数据以验证由公路及地铁交通所引发的振动与主楼悬臂振动之相互关系；同时，通过模态分析得到主楼结构在小振幅脉动振动工况下前几阶振动模态的阻尼比，为将来进行结构的小振幅动力分析提供关键数据。
施工现场杂乱，布线非常困难。
鉴于主楼结构在交通环境下所产生的振动的量级很小（小于0.02g），因此对传感器的要求不仅是能够采集到所需要的信号，而且还要保证足够的灵敏度以提高测量的信噪比。
四、实验情况：
4.1 现场测量的四个阶段
四个阶段如下：
第一阶段：裙楼完成后
第二阶段：悬臂部分结构完成后
第三阶段：主塔楼幕墙完成后
第四阶段：竣工验收投入使用后
4.2 现场测量的测量时间
第一天早上7：30～8：30：第一部分振动测试与数据检查；
第一天傍晚17：30～18：30：第二部分振动测试第一次测量与数据检查；
第一天凌晨23：30～00：30：第二部分振动测试第二次测量与数据检查；
第二天早上7：30～8：30：第二部分振动测试第三次测量与数据检查；
第二天早上8：30～下午：检查测试结果，收拾测试系统并撤离现场。
在第一阶段测量时，每次测量记录的时间在交通高峰期间至少为1小时，且现场测量当日必须是工作日（非周六周日）。
进行第二，第三，第四各阶段测量时，考虑到测试结构阻尼比的需要，每次测量记录的时间（含交通高峰期在内）增加到至少2小时。第三与第四阶段的测量需同时考虑公路交通和地铁交通的影响，且考虑到第二到第四阶段的时间间隔较长，这些阶段的具体的测量时间暂不定，待考察了当时现场的公路车流量以及地铁运行情况后再行确定。
4.3 测点布置
第一阶段测量布点
测点1与测点10 位于与东三环路相邻的人行道上；测点2-5 位于支承CCTV 的桩承台顶部，其位置详见图3.3-1；测点6-9 设在CCTV 大楼F9层楼板上，其位置详见图3.3-2。6号测点位于西北塔楼的边角处，与3号测点对应；9号测点位于东南塔楼的边角处，对应于5号测点；7和8号测点位于裙楼的边角处，其与塔楼相邻。测点1、2和3布置在裙楼内侧边的一条直线上，测点5和10布置在东南塔楼的外侧边的直线上。每个测量点所测量的振动方向都是X、Y、Z三向。
首先进行第一部分的测量，即位置1、10和位置2、3、4、5的桩承台顶部共6个测点三个方向的振动测量，同时记录6×3=18通道的振动时程曲线。目的在于：
(1) 掌握道路交通激励在位置1和位置10的震动大小以及它们相关性。
(2) 掌握桩承台顶部各测点的振动与道路震动的相关性。
图3.3-1 桩承台顶部测量点位置
然后进行第二部分的测量，即测量1 – 9号测点的三个方向的振动，共27通道，同时采样，记录在同一台数据采集器上。这一测量的目的在于：
(1) 测定本施工阶段桩承台顶部各测量点的振动大小。
(2) 测定本施工阶段F9层楼各测量点的振动大小。
(3) 掌握道路的震动与F9层楼板振动的相关性。
(4) 掌握桩承台顶部振动与F9层楼板振动的相关性。
在此阶段测量中，仪器工作站设在西北塔楼的第三层楼，要求所处位置干扰小，以保证测量的准确性。
第二阶段测量布点
第二阶段新增了四个测点，其位置详见图3.3-3。在F37 层楼悬臂尖端和屋顶悬臂尖端各增加一个测量点（编号：11，12），三个方向；在两塔楼的F37 层的边角处，各增加一个测量点（编号：13，14），位置分别与测点3和5对应，三个方向。撤销第一阶段测量设置在F9 层楼的4个测量点（编号：6 ~ 9），保留测量点1 ~ 5。共9测点27通道，进行同时测量、采样和记录。
第二阶段测量的目的：
(1) 测定本施工阶段桩承台顶部各测量点的振动大小。
(2) 测定本施工阶段F37层楼各测量点和屋顶悬臂尖端测点的振动大小，其中F37层楼悬臂尖端和屋顶悬臂尖端两测点三方向振动的大小尤为重要。
(3) 测定主楼结构在小振幅脉动振动工况下的前几阶模态阻尼比。
(4) 掌握道路交通激励位置1的震动（X、Y、Z 三方向）与桩承台顶部振动在本施工阶段的相关性。
(5) 掌握道路的震动与F37层楼板振动的相关性。
(6) 掌握道路的震动与屋顶悬臂尖端振动的相关性。
(7) 掌握桩承台顶部振动与F37层楼板振动的相关性。
(8) 掌握桩承台顶部振动与屋顶悬臂尖端振动的相关性。
在此阶段测量中，仪器工作站设在桩承台顶部与F37层楼之间，要求所处位置干扰小，以保证测量的准确性。
第三阶段测量布点
这个阶段测量布点和仪器工作站与第二阶段相同，测量和数据分析也相同。通过第二和第三阶段的测量分析比较，可以掌握主塔楼幕墙对交通引发的结构振动和结构阻尼比的影响。通过这个阶段的测量分析，也可以对仅由地铁交通引起的环境振动以及由公路和地铁交通联合引起的环境振动有所把握。
第四阶段测量布点
这个阶段测量布点和仪器工作站与第三阶段相同，测量和数据分析也相同。通过这个阶段的测量分析，可以确定主塔楼在投入使用后是否会因为附近公路交通和地铁交通所引发的振动而超过舒适度要求。
4.4 测量过程
由于部分测点放置在地下室地面，无线信号不能直接传输，需要设置中继节点，多跳传输采集记录命令，传感器波形不能实时传输到计算机，需要存储到内部存储器，对于楼上的节点，最好把天线从窗户伸出来。测量时，需要同步采集，将时程数据流记录到内存内。采样频率500-1000Hz，数据记录长度在第一阶段测量时，每次测量记录的时间在交通高峰期间至少为1 小时。在第二、第三、第四阶段时由于需要通过模态分析技术识别结构前几阶振动的模态阻尼比，以及需同时考虑公路交通和地铁交通的影响，每次测量记录时间在交通高峰期间至少为2 小时。
数据波形：
五、优势：
与有线系统相比：
1、整个现场布线量约为7500米，约5元/米
2、有线布线非常麻烦，长电缆带来干扰，压电传感器低频不能从0HZ开始（0.2 – 300 Hz），整套有线系统约1.2万每通道，不包含施工布线时间精力。
六、总体评价：
布线方便，测量精度高，抗干扰能力强。
七、适用产品：SG104(高精度加速度节点)，BS904，工作模态分析软件。
八、扩展应用：
其他结构（比如发动机，钢结构）模态分析；建筑物健康监测。
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