建筑物沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)處理與分析

1、建筑物沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)處理與分析-建筑論文建筑物沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)處理與分析劉皓LIU Hao(遼寧水利職業(yè)學(xué)院，沈陽(yáng) 110122 )(Liaoning Water Conservancy Vocational College ，Shenyang 110122，China)摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各式各樣的建筑物大量增加，為了確保建筑物的安全，對(duì)建筑物進(jìn)行沉降觀測(cè)就變得必不可少，觀測(cè)之后，對(duì)數(shù)據(jù)的處理至關(guān)重要，因?yàn)橐盟鼇?lái)衡量建筑物是否安全的重要指標(biāo)。以前是人工處理， 即繁雜，又費(fèi)力費(fèi)時(shí)，還容易出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤，影響數(shù)據(jù)結(jié)果的分析。現(xiàn)在雖然已 有一些計(jì)數(shù)機(jī)軟件可以進(jìn)行處理數(shù)據(jù)，但是不是精度不夠就是價(jià)

2、格昂貴。本文以具體建筑物的沉降觀測(cè)為實(shí)例，使用VC+語(yǔ)言和MATLAB 7.0程序，通過(guò)計(jì)數(shù)機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)完成處理與分析。Abstract : With the rapid development of social economy, all kinds ofbuildingare increasing rapidly. In order to ensure the safety of thebuild ing, the subside neeobservati onof build ings becomesin dispe nsable, and data process ing after ob

3、servatio n is crucial because they are importa nt in dexes to measure whether buildi ngs are safe. The processingis artificial previously, Not only multifarious,but alsolaborious and time-consuming,otherwise, it may prone to error incalculation,and affect the analysis of the data results. Now, altho

4、ughthere are some computer software for data processing,which are in sufficie nt in precisi on or is very expe nsive. This article takes subside nee observation of buildings for example, processes and analyzes data by using computer with vc + + and MATLAB 7.0.關(guān)鍵詞：沉降觀測(cè)；數(shù)據(jù)處理；成果分析Key words : subside ne

5、e observati on； data process ing ； results an alysis中圖分類(lèi)號(hào)：P21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：1006-4311(2014 )34-0219-020引言隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各種復(fù)雜而大型的工程建筑物日益增多，建筑物 施工中，引起地基和基礎(chǔ)沉降的原因是多種多樣的，主要是建筑物地基、基礎(chǔ)、 土質(zhì)和上部結(jié)構(gòu)載荷的影響，同時(shí)，施工中地下水的升降對(duì)建筑物沉降也有較大 的影響，如果施工周期長(zhǎng)，溫度等外界條件的強(qiáng)烈變化有可能改變地基土的力學(xué) 性質(zhì)，導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生沉降。為了保證建筑物的正常使用壽命和建筑物的安全性， 建筑物沉降觀測(cè)的必要性和重要性愈

6、加明顯。觀測(cè)之后，對(duì)數(shù)據(jù)的處理至關(guān)重要，因?yàn)橐盟鼇?lái)衡量建筑物是否安全的重要指標(biāo)。如果是人工處理，既繁雜，費(fèi)力 費(fèi)時(shí)，又容易出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤，影響數(shù)據(jù)結(jié)果的分析。本文以某大樓為實(shí)例，介紹 用計(jì)算機(jī)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。1工程實(shí)例以某大樓為實(shí)例，該樓高18層，一層為地下室?；鶞?zhǔn)點(diǎn)觀測(cè)采用了一等精 度觀測(cè)，觀測(cè)點(diǎn)觀測(cè)等采用了二等水準(zhǔn)測(cè)量。儀器設(shè)備是電子水準(zhǔn)儀，配套條碼水準(zhǔn)尺等。觀測(cè)點(diǎn)埋設(shè)在大樓周?chē)蛢?nèi)部(如圖1)，基準(zhǔn)點(diǎn)使用已知的三個(gè)點(diǎn)。施工階段建筑物每增加1-2層觀測(cè)一次，封頂以后拉長(zhǎng)1個(gè)月左右觀測(cè)一次,直至每100天沉降量小于1mm時(shí)停止觀測(cè)。劇,' 舄序更i；紂運(yùn)肓涇2數(shù)據(jù)處理方法為

7、了方便，準(zhǔn)確的得到最終各個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)高程，我們使用計(jì)算機(jī)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，在 Visual C+平臺(tái)下，用C+語(yǔ)言編寫(xiě)了一個(gè)程序。C+是一種使用非常廣泛的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言。C+是一種靜態(tài)數(shù)據(jù)類(lèi)型檢查的，支持多重編程范式的通用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。它支持過(guò)程化程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)抽象、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、制作圖標(biāo)等等泛型程序設(shè)計(jì)等多種程序設(shè)計(jì)風(fēng)格?；谒倪@些 優(yōu)點(diǎn)，在沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)的處理中使用 VC+是再合適不過(guò)了。2.1程序運(yùn)行結(jié)構(gòu)圖（圖2）圖3處理平臺(tái)2.2程序的運(yùn)用第一步，打開(kāi)應(yīng)用平臺(tái)（如圖 3），然后點(diǎn)擊讀取數(shù)據(jù)，找到外業(yè)采集的數(shù)據(jù)，再點(diǎn)擊打開(kāi)，打開(kāi)之后，就會(huì)顯表1高無(wú)平差值及其稿度單位（素）點(diǎn)名近

8、似睫祥改正數(shù)中誤差21113751-0.000311374«00014Z212.02530.002912.02S20.00167311.6137-0.00 UH.61260.0020Z410.3733O.(ICOC)10.3733D0019Z510.4 J 22Q.00011041230.0017Z610.49270.000310,49300W19Z710.74910.000515.74960.0020示文件讀取結(jié)束。第二步，點(diǎn)擊數(shù)據(jù)處理，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)處理數(shù)據(jù)，如果數(shù) 據(jù)結(jié)果符合要求，就繼續(xù)下一步，如果不符合要求，就會(huì)退出系統(tǒng)。第三步，保 存處理結(jié)果，結(jié)果會(huì)以文本文檔的形式保存，首先

9、要給這個(gè)文本文檔命名，方便 查找。最后顯示數(shù)據(jù)存取結(jié)束。退出程序。2.3處理結(jié)果 以某一次觀測(cè)數(shù)據(jù)為例，經(jīng)過(guò)該程序軟件處理之后，得到各觀 測(cè)點(diǎn)高程平差值及其精度如表1，其最小二乘平差結(jié)果：pvv=0.00002076;尸土 0.001860。3安全性分析其主要功能是對(duì)修正后的觀測(cè)值尋找變形規(guī)律，進(jìn)而利用這一規(guī)律對(duì)建筑物的變形原因作出解釋并發(fā)出變形預(yù)報(bào)，初步判斷并對(duì)建筑物變形異常值發(fā)出警 報(bào)，即對(duì)建筑物的安全作出判斷。MATLAB 7.0是一個(gè)很強(qiáng)大的軟件，有著非常 強(qiáng)大的功能，它具有良好的開(kāi)放性，在圖像處理方面比同類(lèi)產(chǎn)品有很大優(yōu)勢(shì)， 是 技術(shù)人員的最佳選擇。首先，編寫(xiě)一個(gè)MATLAB 7.0的

10、程序，然后把外業(yè)測(cè)得的數(shù)據(jù)使用MATLAB 7.0軟件，根據(jù)數(shù)據(jù)畫(huà)出各個(gè)點(diǎn)隨時(shí)間和觀測(cè)第次變化的 曲線(xiàn)圖，再觀察，尋找其變化規(guī)律，判斷其是否安全。截止第16次觀測(cè)，沉降量最大的為Z5點(diǎn)，其變化曲線(xiàn)圖如圖4。經(jīng)過(guò)觀察分析，Z1、Z2、Z3、Z4、 Z5、Z6、Z7，這七個(gè)觀測(cè)點(diǎn)變化符合沉降規(guī)律，沉降量在規(guī)定范圍之內(nèi)。所以，可以判斷，截止第16次觀測(cè)，該大樓建設(shè)過(guò)程是安全的4結(jié)束語(yǔ)高層建筑物沉降觀測(cè)耗時(shí)長(zhǎng)，精度要求高，是一項(xiàng)艱巨而又細(xì)致的基礎(chǔ)性工作，因此應(yīng)嚴(yán)格按照測(cè)量規(guī)范的要求作業(yè)，盡量減小人為和其他外界因素的影響， 通過(guò)合理地布設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)和沉降點(diǎn)，采用恰當(dāng)?shù)挠^測(cè)方法和準(zhǔn)確、快速的數(shù)據(jù)處理 方法，得

11、到可靠的觀測(cè)數(shù)據(jù)，最終就能夠合理、科學(xué)、準(zhǔn)確地反映、分析、預(yù)測(cè) 出建筑物的整體沉降狀況。在本篇論文中，筆者以阜新某大樓沉降觀測(cè)為實(shí)例， 使用VC+語(yǔ)言和MATLAB 7.0程序，通過(guò)計(jì)數(shù)機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)完成處理與分析。最 后判斷大樓建設(shè)過(guò)程是安全的。參考文獻(xiàn)：1 岳建平，田林亞.變形監(jiān)測(cè)技術(shù)與應(yīng)用M.國(guó)防工業(yè)出版社，2007.2 吳子安工程建筑物變形觀測(cè)數(shù)據(jù)處理M 測(cè)繪出版社，1989 .3 張鳳舉，張華海，趙長(zhǎng)勝，孟魯閩.控制測(cè)量學(xué)M.盧秀山.煤炭工業(yè)出版 社.4 陶本藻.測(cè)量數(shù)據(jù)處理統(tǒng)計(jì)分析，測(cè)繪出版社，1992.王家貴等.測(cè)繪學(xué)基礎(chǔ)M.北京：教育科學(xué)出版社，2003.孫祥，徐流美，吳清.Matlab 7.0基礎(chǔ)教程M.清華大學(xué)出版社.7 譚浩強(qiáng).C+程序設(shè)計(jì)M.清華大