高層建筑物變形監(jiān)測技術(shù)發(fā)展

1、高層建筑物變形監(jiān)測技術(shù)發(fā)展年級: 研一學號:151611010020姓名: 專業(yè): 測繪工程二零一五年十二月摘要近年來，隨著經(jīng)濟的騰飛，城市高層建筑物越來越多的出現(xiàn)在人們的視野當中，在高層建筑物的全生命周期內(nèi)都要進行變形監(jiān)測，而變形監(jiān)測的效果主要決定于技術(shù)方法。變形監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展對于高層建筑物的變形監(jiān)測技術(shù)的起到了極大的促進作用。在闡述高層建筑變形監(jiān)測的必要性與意義的基礎(chǔ)上，介紹了高層建筑物變形監(jiān)測技術(shù)方法的發(fā)展現(xiàn)狀，最后對高層建筑物變形監(jiān)測技術(shù)方法的未來發(fā)展進行了展望。關(guān)鍵詞：高層建筑物；變形監(jiān)測；技術(shù)方法；展望；AbstractIn recent years, with the rapid

2、 economic growth, a growing number of urban high-rise building appear in peoples vision of them, in the whole life cycle of high-rise buildings deformation monitoring should be carried out, and the effect of deformation monitoring is mainly determined by technical methods.Deformation monitoring tech

3、nology development for the deformation monitoring of high-rise buildings played a great role in promoting. Elaborating the necessity and significance of deformation monitoring of high-rise buildings on the basis of the development of high-rise buildings on the current situation deformation monitorin

4、g method was brief, and finally on the future development of high-rise buildings deformation monitoring technology and methods in the future.Keywords: high-rise buildings; deformation monitoring; technical methods; prospect; 第1章 緒論隨著社會的不斷進步，物質(zhì)文明的極大提高及建筑設(shè)計施工技術(shù)水平的日臻成熟完善，也因土地資源日漸減少與人口增長之間日益突出的矛盾以及城鎮(zhèn)化的趨

5、勢，也使得高層筑物越來越多。在高層建筑物的生命周期中，從工程施工到竣工，以及建成后的運營期間都要不斷地對工程建筑物進行監(jiān)測，以便掌握工程建筑物變形的一般規(guī)律，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時分析原因采取措施，保證工程建筑物的安全1。高層建筑物變形監(jiān)測的效果主要取決于監(jiān)測的技術(shù)方法。變形監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展對于高層建筑物的變形監(jiān)測提供了許多新的思路和方法，保證了高層建筑物的穩(wěn)定和安全。高層建筑物的特點包括：（1）基礎(chǔ)較深，需進行基坑回彈測量；（2）會有很大的沉降，需要垂直位移監(jiān)測；（3）樓體高力矩大，需對其傾斜監(jiān)測；（4）風荷載大，需進行風振測量；（5）墻體溫差大，需對建筑物進行日照變形監(jiān)測。大型建筑物施工和運營中

6、的安全問題成為政府、地方部門和使用單位十分關(guān)注的重要問題，大型建筑物的安全監(jiān)測也越來越受到人們的重視，重要建筑物變形監(jiān)測目的體現(xiàn)在：分析和評價建筑物狀態(tài)、驗證設(shè)計參數(shù)、反饋設(shè)計及施工質(zhì)量、研究正常的變形規(guī)律和預(yù)報變形的方法等方面。建筑物的本身也會因為變形及其外部荷載與內(nèi)部應(yīng)力的作用發(fā)生變形，但如果變形量一旦超出限度的時候，建筑物的使用就會受到影響，如果更嚴重的話就會危及建筑物的安全。因此，在施工、管理、使用的階段對建筑進行變形監(jiān)測是非常必要的。對高層建筑的變形規(guī)律進行分析，有效預(yù)測高層建筑的變化趨勢，對高層建筑進行安全監(jiān)控，確保高層建筑安全運營有著重大意義。 第2章 高層建筑物變形監(jiān)測技術(shù)方法

7、現(xiàn)狀2.1 垂直位移監(jiān)測技術(shù)方法（沉降監(jiān)測）垂直位移監(jiān)測一般使用水準測量、液體靜力水準測量、三角高程測量和GPS高程測量等方法，同時也包括一些專用測量手段，如沉降儀、傾斜儀等。2.2 傾斜監(jiān)測技術(shù)方法對于基礎(chǔ)面積過小的超高層建筑物，最簡單的是懸吊垂球的方法，根據(jù)其偏差值直接測定建筑物的傾斜；若建筑物無法固定垂球，就可采用經(jīng)緯儀投影、測水平角、光學垂準和激光鉛直的方法來測定；還有就是通過測定建筑物基礎(chǔ)相對沉陷的方法來計算建筑物的傾斜，這一般會采用水準測量的方法、液體靜力水準測量方法以及氣泡式傾斜儀測量法。2.3 水平位移監(jiān)測技術(shù)方法水平位移監(jiān)測有很多種方法，最常用的有前方交會法、后方交會法、極坐

8、標法、導線法、視準線法、引張線法等，宜根據(jù)條件選用適當?shù)姆椒ā?.4 撓度監(jiān)測技術(shù)方法對于高層建筑物的撓度可有觀測不同高度處的傾斜換算求得，也可采用激光準直儀觀測的方法求得。對于高聳建筑物豎直方向的撓度監(jiān)測，及測定在不同高度上的幾何中心或棱邊等特殊點相對于底部幾何中心或相應(yīng)點的水平位移，并將這些點在其扭曲方向的鉛垂面上的投影繪成曲線撓度曲線。這可使用測角前方交會法、極坐標法或垂線法。2.5日照變形監(jiān)測技術(shù)方法高層建筑由于其高度，導致其不同高度的不同部位受陽光照射后的變形量也不一樣。日照變形監(jiān)測應(yīng)該在強光時段進行，而且還應(yīng)該測定建筑物上部陰陽兩面由于溫差引起的偏移量和變形規(guī)律。2.6 裂縫監(jiān)測技

9、術(shù)方法監(jiān)測裂縫的變化，需要做在被監(jiān)測區(qū)域做標記。常用的標記方法有：石膏標志：在裂縫兩端抹一層石膏，等干固后用紅漆噴一層跨越裂縫兩側(cè)且垂直于裂縫的橫線，如果裂縫擴張，石膏就會開裂，則可以觀察紅線處裂縫的寬度；金屬標志：在裂縫的兩側(cè)打孔埋設(shè)金屬標志點，定期用游標卡尺量出兩點間的距離變化，即可精確測得裂縫寬度的變化情況。對于面積較大且不便于人工測量的多裂縫，宜采用近景攝影測量方法；當需要連續(xù)觀測裂縫變化情況時，還可以采用裂縫計或傳感器自動測記方法。 第4章 高層建筑物變形監(jiān)測技術(shù)發(fā)展展望基于我國目前城市土地資源的日漸稀缺的趨勢，加之未來幾年中國加速城鎮(zhèn)化高速進程的建設(shè)，高層建筑物的數(shù)量會大量增加，安

10、全監(jiān)測工作的重要性會更加突出，對高層建筑物的監(jiān)測方法和可靠性會提出更高的要求，高層建筑變形監(jiān)測技術(shù)方法將在以下方面得到發(fā)展。4.1測繪新儀器新技術(shù)會得到更加廣泛應(yīng)用常規(guī)大地測量主要采用有經(jīng)緯儀、水準儀、測距儀、全站儀等常規(guī)測量儀器測定點的變形值。它能夠提供變形體整體的絕對變形信息，但外業(yè)工作量大，布點受地形條件影響，不易實現(xiàn)自動化監(jiān)測。近年來，GPS、測量機器人、地面三維激光掃描儀的出現(xiàn)，在高層建筑變形監(jiān)測方面得到了一定應(yīng)用。GPS技術(shù)經(jīng)過20年的發(fā)展，已經(jīng)成功應(yīng)用于高層建筑變形監(jiān)測，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取、傳輸、處理與預(yù)警的自動化。GPS用于變形監(jiān)測具有精度高、不受氣候條件及通視條件限制、高度自動

11、化等優(yōu)點。其在高層建筑物變形監(jiān)測中的應(yīng)用對彌補傳統(tǒng)的變形監(jiān)測方法的缺陷具有重要意義2。隨著我國北斗導航系統(tǒng)的建成，硬件價格會大幅下降，相信在高層建筑變形監(jiān)測中會得到更多的應(yīng)用。4.2變形預(yù)測方法的研究會更加深入近年來，三維激光掃描測量技術(shù)的發(fā)展，已在文物古建筑保護、施工檢測、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測方面有應(yīng)用，但在建筑變形監(jiān)測方面的應(yīng)用實例較少，未形成體系。將地面三維激光掃描技術(shù)引入到高層建筑變形監(jiān)測領(lǐng)域，具有極大的現(xiàn)實意義，具有良好的應(yīng)用前景和可行性，是未來的發(fā)展趨勢。已經(jīng)有學者進行了這方面的試驗研究，并取得了一定成果。變形預(yù)測方法的研究會更加深入。依據(jù)觀測數(shù)據(jù)進行未來變形的預(yù)測是非常重要的內(nèi)容，目前主

12、要是以數(shù)學模型的應(yīng)用為主。先進的數(shù)學方法，將補充和完善傳統(tǒng)監(jiān)控模型的不足，同時，這些理論與傳統(tǒng)方法有機結(jié)合，將使傳統(tǒng)的監(jiān)控模型更為完善。4.3數(shù)據(jù)處理與預(yù)測集成軟件將普遍應(yīng)用隨著計算機、物聯(lián)網(wǎng)、軟件開發(fā)平臺技術(shù)的快速發(fā)展，為高層建筑變形監(jiān)測的數(shù)據(jù)處理與預(yù)測提供了有效工具。目前國內(nèi)已經(jīng)有多個變形監(jiān)測系統(tǒng)軟件，一些學者基于MATLAB平臺編程實現(xiàn)并對建筑的沉降變形進行預(yù)報，對高層建筑的沉降變形數(shù)據(jù)的處理具有顯著的優(yōu)越性3。總結(jié)高層建筑物的出現(xiàn)對變形監(jiān)測技術(shù)提出了挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的監(jiān)測方法已經(jīng)不能滿足需要，隨著測繪先進和智能新儀器與以及技術(shù)的出現(xiàn)，已經(jīng)在高層建筑物變形監(jiān)測中得到了一定應(yīng)用。相信未來各種新技術(shù)將不斷更新升級，向著相互融合，相互集成的方向發(fā)展。使得測量方法更科學先進，操作更簡單，而監(jiān)測成果的精度也越來越高。參考文獻 1陳紅衛(wèi)，吳華峰，安丹丹.對GPS在高層建筑變形監(jiān)測中應(yīng)用的探討.商品與質(zhì)量：建筑與發(fā)展，