工程變形監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理PPT教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1工程變形監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理工程變形監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理第1頁/共58頁第2頁/共58頁第3頁/共58頁第4頁/共58頁第5頁/共58頁一、變形監(jiān)測(cè)的定義、作用和內(nèi)容變形監(jiān)測(cè)的定義、作用和內(nèi)容 變形監(jiān)測(cè)的作用變形監(jiān)測(cè)的作用 1）監(jiān)視新建建筑物和工程設(shè)施的施工質(zhì)監(jiān)視新建建筑物和工程設(shè)施的施工質(zhì)量及使用與運(yùn)營(yíng)期間的安全量及使用與運(yùn)營(yíng)期間的安全 ；2）監(jiān)測(cè)建筑場(chǎng)地和已建建筑物的穩(wěn)定性）監(jiān)測(cè)建筑場(chǎng)地和已建建筑物的穩(wěn)定性 ；3）檢查、分析和處理有關(guān)工程質(zhì)量事故）檢查、分析和處理有關(guān)工程質(zhì)量事故 ；4）驗(yàn)證有關(guān)建筑地基、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論）驗(yàn)證有關(guān)建筑地基、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論和設(shè)計(jì)參數(shù)的準(zhǔn)確性與可靠性和設(shè)計(jì)參數(shù)的準(zhǔn)確

2、性與可靠性 ；5）研究變形規(guī)律，預(yù)報(bào)變形趨勢(shì)。）研究變形規(guī)律，預(yù)報(bào)變形趨勢(shì)。 第6頁/共58頁變形監(jiān)測(cè)的分類：變形監(jiān)測(cè)的分類：變形體自身的變形變形體自身的變形 沉降、位移、擾度、裂縫沉降、位移、擾度、裂縫伸縮、錯(cuò)動(dòng)、彎曲、扭轉(zhuǎn)伸縮、錯(cuò)動(dòng)、彎曲、扭轉(zhuǎn) 變形體的剛體位移變形體的剛體位移 整體平移、轉(zhuǎn)動(dòng)、升降和傾斜整體平移、轉(zhuǎn)動(dòng)、升降和傾斜 建筑物的變形監(jiān)測(cè)建筑物的變形監(jiān)測(cè) 第7頁/共58頁變形監(jiān)測(cè)的特點(diǎn) 周期性觀測(cè)周期性觀測(cè)；動(dòng)態(tài)觀測(cè)；動(dòng)態(tài)觀測(cè)；精度不同。精度不同。第8頁/共58頁二、變形模型變形模型變形影響因子變形影響因子即引起變形的原因，如地殼運(yùn)動(dòng)、基礎(chǔ)形變、地下開采、地下水位變化、工程建筑物

3、的各種荷載作用、機(jī)械設(shè)備安裝偏離設(shè)計(jì)值等；其時(shí)間特征又表現(xiàn)為近似線性變化、周期變化、急劇變化以及隨機(jī)變化等多種情況即引起變形的原因，如地殼運(yùn)動(dòng)、基礎(chǔ)形變、地下開采、地下水位變化、工程建筑物的各種荷載作用、機(jī)械設(shè)備安裝偏離設(shè)計(jì)值等；其時(shí)間特征又表現(xiàn)為近似線性變化、周期變化、急劇變化以及隨機(jī)變化等多種情況0)()()(dTTtxtgty第9頁/共58頁二、變形模型變形模型典型動(dòng)態(tài)變形模型典型動(dòng)態(tài)變形模型對(duì)于變形影響因子呈跳躍變化(突變)、線性變化（漸變)和周期變化(周變)所引起的變形體的典型變形可用下圖的(a)、(b)、(c)來分別表示。（a）突變模型對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)變形模型為 0( )1exp()tt

4、y tHT第10頁/共58頁0Eyy、HT、pT0Exx、vT圖中 為始末時(shí)刻變形因子的值， 為始末時(shí)刻的變形量， 為傳遞常數(shù)和時(shí)間常數(shù)， 為變化周期， 為時(shí)間延遲。 第11頁/共58頁二、變形模型變形模型典型動(dòng)態(tài)變形模型典型動(dòng)態(tài)變形模型（b）漸變模型對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)變形模型為 00000000( )()1 exp()( )(1 exp)exp()ttxy tyHttTtTttttttxty tyHtTtTTttt 或第12頁/共58頁二、變形模型變形模型典型動(dòng)態(tài)變形模型典型動(dòng)態(tài)變形模型（c）周期變形變形影響因子隨時(shí)間的變化x(t)以及相應(yīng) 的響應(yīng)(變形)y(x)可表示為：( )sin(2)xptx

5、 txT( )sin(2)ypty tyTxcx、ycy、pT式中，為變形影響因子的振幅和初相；為變形的振幅和初相，為周期。 第13頁/共58頁二、變形模變形模型型運(yùn)動(dòng)模型運(yùn)動(dòng)模型 200000()( )( )( )()( )2tty ty ty ttty t在許多情況下，變形影響因子的大小是隨機(jī)性變化且不可量測(cè)的，或者雖可量測(cè)卻難以建立影響因子與變形間的函數(shù)模型。這時(shí)可采用運(yùn)動(dòng)變形模型在許多情況下，變形影響因子的大小是隨機(jī)性變化且不可量測(cè)的，或者雖可量測(cè)卻難以建立影響因子與變形間的函數(shù)模型。這時(shí)可采用運(yùn)動(dòng)變形模型。第14頁/共58頁一、變形監(jiān)測(cè)方案制定準(zhǔn)則變形監(jiān)測(cè)方案制定準(zhǔn)則 描述或確定變形

6、狀態(tài)所需要的測(cè)量精度所要施測(cè)的次數(shù)兩周期之間的時(shí)間間隔 一周期所允許的觀測(cè)時(shí)間 變形監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)的本質(zhì)是用測(cè)量技術(shù)獲取變形體的變形及其時(shí)間變化特性。設(shè)計(jì)的內(nèi)容：測(cè)量方法的選擇、監(jiān)測(cè)網(wǎng)布設(shè)、測(cè)量精度和觀測(cè)周期的確定等。變形監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)的本質(zhì)是用測(cè)量技術(shù)獲取變形體的變形及其時(shí)間變化特性。設(shè)計(jì)的內(nèi)容：測(cè)量方法的選擇、監(jiān)測(cè)網(wǎng)布設(shè)、測(cè)量精度和觀測(cè)周期的確定等。第15頁/共58頁二、測(cè)量方法選擇所應(yīng)考慮的問題測(cè)量方法選擇所應(yīng)考慮的問題1.測(cè)量精度測(cè)量精度建筑物變形觀測(cè)的精度，視變形觀測(cè)的目的及變形值的大小建筑物變形觀測(cè)的精度，視變形觀測(cè)的目的及變形值的大小而異，很難有一個(gè)明確的規(guī)定，國(guó)內(nèi)外對(duì)此有各種不同的

7、看而異，很難有一個(gè)明確的規(guī)定，國(guó)內(nèi)外對(duì)此有各種不同的看法。法。原則上原則上，如果觀測(cè)的目的是為了監(jiān)視建筑物的安全，精，如果觀測(cè)的目的是為了監(jiān)視建筑物的安全，精度要求稍低，只要滿足預(yù)警需要即可，在度要求稍低，只要滿足預(yù)警需要即可，在1971年的國(guó)際測(cè)年的國(guó)際測(cè)量工作者聯(lián)合會(huì)量工作者聯(lián)合會(huì)(FIG)上，建議觀測(cè)的中誤差應(yīng)小于允許變上，建議觀測(cè)的中誤差應(yīng)小于允許變形值的形值的1/101/20；如果目的是為了研究變形的規(guī)律，則精度應(yīng)盡可能高些，因如果目的是為了研究變形的規(guī)律，則精度應(yīng)盡可能高些，因?yàn)榫鹊母叩蜁?huì)影響觀測(cè)成果的可靠性。當(dāng)然，在確定精度為精度的高低會(huì)影響觀測(cè)成果的可靠性。當(dāng)然，在確定精度時(shí)

8、，還要考慮設(shè)備條件的可能，在設(shè)備條件具備，且增加工時(shí)，還要考慮設(shè)備條件的可能，在設(shè)備條件具備，且增加工作量不大的情況下，以盡可能高些為宜。作量不大的情況下，以盡可能高些為宜。第16頁/共58頁2.2.觀測(cè)周期數(shù)和一周期內(nèi)觀測(cè)時(shí)間觀測(cè)周期數(shù)和一周期內(nèi)觀測(cè)時(shí)間 對(duì)于長(zhǎng)周期可以考慮用大地測(cè)量技術(shù)；對(duì)于長(zhǎng)周期可以考慮用大地測(cè)量技術(shù)；對(duì)于短周期可以考慮用攝影測(cè)量或自動(dòng)化測(cè)量。對(duì)于短周期可以考慮用攝影測(cè)量或自動(dòng)化測(cè)量。深基坑開挖時(shí)深基坑開挖時(shí) 12天天 出現(xiàn)暴雨，管涌應(yīng)加密出現(xiàn)暴雨，管涌應(yīng)加密澆筑地下室底扳后澆筑地下室底扳后 34天天建筑物主體施工建筑物主體施工 12層層 結(jié)構(gòu)封頂后結(jié)構(gòu)封頂后 3個(gè)月個(gè)月

9、竣工投入使用竣工投入使用 3個(gè)月個(gè)月 直至沿體穩(wěn)定直至沿體穩(wěn)定觀測(cè)周期觀測(cè)周期第17頁/共58頁3.3.監(jiān)測(cè)費(fèi)用監(jiān)測(cè)費(fèi)用建立監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的一次性花費(fèi)；建立監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的一次性花費(fèi)；每一個(gè)觀測(cè)周期花費(fèi)；每一個(gè)觀測(cè)周期花費(fèi)；維護(hù)和管理費(fèi)。維護(hù)和管理費(fèi)。第18頁/共58頁在監(jiān)測(cè)時(shí)，變形體在監(jiān)測(cè)時(shí)，變形體不能觸及不能觸及，否則影響變形形態(tài)；，否則影響變形形態(tài)；觀測(cè)的變形體存在一定觀測(cè)的變形體存在一定危險(xiǎn)性危險(xiǎn)性，常用規(guī)測(cè)量方法；，常用規(guī)測(cè)量方法；當(dāng)變形體到達(dá)一定值時(shí)會(huì)對(duì)變形體本身和環(huán)境造成當(dāng)變形體到達(dá)一定值時(shí)會(huì)對(duì)變形體本身和環(huán)境造成巨大危害，需要持續(xù)觀測(cè)，必要時(shí)報(bào)警；巨大危害，需要持續(xù)觀測(cè)，必要時(shí)報(bào)警；做做荷

10、載荷載變形實(shí)驗(yàn)時(shí)，要求處理速度快，宜采用自動(dòng)變形實(shí)驗(yàn)時(shí)，要求處理速度快，宜采用自動(dòng)或半自動(dòng)化；或半自動(dòng)化；有的監(jiān)測(cè)會(huì)使工程有的監(jiān)測(cè)會(huì)使工程停工停工，需慎重考慮。，需慎重考慮。如果是比較變形體的如果是比較變形體的變化狀態(tài)變化狀態(tài)，宜采用攝影測(cè)量方，宜采用攝影測(cè)量方式。式。4 4 其他考慮其他考慮 第19頁/共58頁隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，變形監(jiān)測(cè)的技術(shù)手段，逐漸形成多層次、多視角、多技術(shù)、自動(dòng)化的立體監(jiān)測(cè)體系。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，變形監(jiān)測(cè)的技術(shù)手段，逐漸形成多層次、多視角、多技術(shù)、自動(dòng)化的立體監(jiān)測(cè)體系。以以RTS（自動(dòng)全站儀、測(cè)量機(jī)器人）為代表現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)，逐步取代以經(jīng)緯儀、全站儀為代表的常

11、規(guī)測(cè)量技術(shù)，成為主要的地面監(jiān)測(cè)技術(shù)手段。（自動(dòng)全站儀、測(cè)量機(jī)器人）為代表現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)，逐步取代以經(jīng)緯儀、全站儀為代表的常規(guī)測(cè)量技術(shù)，成為主要的地面監(jiān)測(cè)技術(shù)手段。以以測(cè)斜儀、分層沉降儀、光纖傳感器測(cè)斜儀、分層沉降儀、光纖傳感器等為代表的地下觀測(cè)監(jiān)測(cè)技術(shù)，已實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、自動(dòng)化。等為代表的地下觀測(cè)監(jiān)測(cè)技術(shù)，已實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、自動(dòng)化。第20頁/共58頁以以GPS（全球定位系統(tǒng)）、差分干涉合成孔徑雷達(dá)（全球定位系統(tǒng)）、差分干涉合成孔徑雷達(dá)（D-InSAR）技術(shù)和機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)）技術(shù)和機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)為代表空間對(duì)地觀測(cè)技術(shù)，正逐步得到發(fā)展和應(yīng)用。同時(shí)有線網(wǎng)絡(luò)通訊、無線移動(dòng)通訊、衛(wèi)星通訊等多種通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)

12、展，為工程變形監(jiān)測(cè)信息的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程傳輸提供可靠的通訊保障。為代表空間對(duì)地觀測(cè)技術(shù)，正逐步得到發(fā)展和應(yīng)用。同時(shí)有線網(wǎng)絡(luò)通訊、無線移動(dòng)通訊、衛(wèi)星通訊等多種通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，為工程變形監(jiān)測(cè)信息的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程傳輸提供可靠的通訊保障。在監(jiān)測(cè)分析方面在監(jiān)測(cè)分析方面，利用，利用GIS的數(shù)據(jù)管理與分析功能而開發(fā)的專家系統(tǒng)對(duì)采集的大量信息進(jìn)行有效快速分析與處理。的數(shù)據(jù)管理與分析功能而開發(fā)的專家系統(tǒng)對(duì)采集的大量信息進(jìn)行有效快速分析與處理。第21頁/共58頁一、常規(guī)的大地測(cè)量方法常規(guī)的大地測(cè)量方法 常規(guī)的大地測(cè)量方法指用常規(guī)的大地測(cè)量?jī)x器測(cè)量方向、角度、邊長(zhǎng)和高差等量所采用方法的總稱。 常用儀器：常用儀器：光學(xué)經(jīng)緯儀、

13、水準(zhǔn)儀、電磁波測(cè)距儀 電子經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、電子全站儀 GPS接收機(jī)。第22頁/共58頁二、二、地下觀測(cè)監(jiān)測(cè)技術(shù)地下觀測(cè)監(jiān)測(cè)技術(shù)地下觀測(cè)監(jiān)測(cè)技術(shù)主要指監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)體及巖土內(nèi)部變形的技術(shù)。常用的內(nèi)部位移觀測(cè)儀器有位移計(jì)、測(cè)縫計(jì)、測(cè)斜儀、沉降儀、垂線坐標(biāo)儀、引張線、多點(diǎn)變位計(jì)和應(yīng)變計(jì)等。傳統(tǒng)的位移計(jì)、變位計(jì)和應(yīng)變計(jì)等點(diǎn)式監(jiān)測(cè)手段。地下觀測(cè)監(jiān)測(cè)技術(shù)主要指監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)體及巖土內(nèi)部變形的技術(shù)。常用的內(nèi)部位移觀測(cè)儀器有位移計(jì)、測(cè)縫計(jì)、測(cè)斜儀、沉降儀、垂線坐標(biāo)儀、引張線、多點(diǎn)變位計(jì)和應(yīng)變計(jì)等。傳統(tǒng)的位移計(jì)、變位計(jì)和應(yīng)變計(jì)等點(diǎn)式監(jiān)測(cè)手段。 第23頁/共58頁三.對(duì)地觀測(cè)監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)地觀測(cè)監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)地觀測(cè)監(jiān)測(cè)技術(shù)，是利用衛(wèi)

14、星或飛機(jī)上的測(cè)量傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)地面進(jìn)行沉降或位移監(jiān)測(cè)的技術(shù)。目前主要包括對(duì)地觀測(cè)監(jiān)測(cè)技術(shù)，是利用衛(wèi)星或飛機(jī)上的測(cè)量傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)地面進(jìn)行沉降或位移監(jiān)測(cè)的技術(shù)。目前主要包括GPS全球定位系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、D-InSAR（差分干涉雷達(dá)測(cè)量和機(jī)載激光三維掃描等技術(shù)。（差分干涉雷達(dá)測(cè)量和機(jī)載激光三維掃描等技術(shù)。第24頁/共58頁三.對(duì)地觀測(cè)監(jiān)測(cè)技術(shù)特點(diǎn)對(duì)地觀測(cè)監(jiān)測(cè)技術(shù)特點(diǎn)不需要接觸被監(jiān)測(cè)的變形體。 外業(yè)工作量小，觀測(cè)時(shí)間短，可獲取快速變形過程，可同時(shí)確定變形體上任意點(diǎn)的變形。 信息量大，利用率高，利用種類多，可以對(duì)變形前后的信息做各種后處理，通過底片可觀測(cè)到變形體任一時(shí)刻的狀態(tài)。 儀器費(fèi)用較高，數(shù)據(jù)處理

15、對(duì)軟硬件的要求也比較高。第25頁/共58頁寬度等。 震動(dòng)觀測(cè)：采用光電觀測(cè)系統(tǒng)。 三維激光掃描測(cè)量：提供水平角，垂直角，距離三種觀測(cè)值。第26頁/共58頁四、特殊的大地測(cè)量方法四、特殊的大地測(cè)量方法短距離和距離變化測(cè)量方法短距離和距離變化測(cè)量方法 根據(jù)實(shí)際條件可采用機(jī)械法。用伸縮測(cè)微儀監(jiān)測(cè)巖體移動(dòng)第27頁/共58頁四、特殊的大地測(cè)量方法四、特殊的大地測(cè)量方法偏離水平基準(zhǔn)線的微距離測(cè)量偏離水平基準(zhǔn)線的微距離測(cè)量準(zhǔn)直法準(zhǔn)直法光學(xué)法光電法用一般的光學(xué)經(jīng)緯儀或電子經(jīng)緯儀的視準(zhǔn)線構(gòu)成基準(zhǔn)線，故又稱視準(zhǔn)線法用一般的光學(xué)經(jīng)緯儀或電子經(jīng)緯儀的視準(zhǔn)線構(gòu)成基準(zhǔn)線，故又稱視準(zhǔn)線法光電法是通過光電轉(zhuǎn)換原理測(cè)量偏距，分

16、激光經(jīng)緯儀準(zhǔn)直和波帶板激光準(zhǔn)直光電法是通過光電轉(zhuǎn)換原理測(cè)量偏距，分激光經(jīng)緯儀準(zhǔn)直和波帶板激光準(zhǔn)直 第28頁/共58頁A D B P 小角法測(cè)量水平位移D 22yx光學(xué)法光學(xué)法第29頁/共58頁波帶板激光準(zhǔn)直測(cè)量步驟如下：波帶板激光準(zhǔn)直測(cè)量步驟如下：在一基準(zhǔn)點(diǎn)在一基準(zhǔn)點(diǎn)A安置激光器安置激光器在另一基準(zhǔn)點(diǎn)在另一基準(zhǔn)點(diǎn)B安置探測(cè)器安置探測(cè)器在待測(cè)點(diǎn)在待測(cè)點(diǎn)i安置一特定安置一特定“焦距焦距”的波帶板的波帶板A(S)B(K)iii激光波帶板準(zhǔn)直測(cè)量激光波帶板準(zhǔn)直測(cè)量iABAiiss光電法光電法第30頁/共58頁偏離水平基準(zhǔn)線的微距離測(cè)量偏離水平基準(zhǔn)線的微距離測(cè)量準(zhǔn)直法準(zhǔn)直法機(jī)械法機(jī)械法是在已知基準(zhǔn)點(diǎn)上吊

17、掛鋼絲或尼龍絲構(gòu)成基準(zhǔn)線，用測(cè)尺游標(biāo)、投影儀或傳感器測(cè)量中間的目標(biāo)點(diǎn)相對(duì)于基準(zhǔn)線的偏距。引張線法是一種典型的機(jī)械法，它實(shí)質(zhì)也是一種偏距測(cè)量。機(jī)械法是在已知基準(zhǔn)點(diǎn)上吊掛鋼絲或尼龍絲構(gòu)成基準(zhǔn)線，用測(cè)尺游標(biāo)、投影儀或傳感器測(cè)量中間的目標(biāo)點(diǎn)相對(duì)于基準(zhǔn)線的偏距。引張線法是一種典型的機(jī)械法，它實(shí)質(zhì)也是一種偏距測(cè)量。第31頁/共58頁偏離垂直基準(zhǔn)線的微距離測(cè)量偏離垂直基準(zhǔn)線的微距離測(cè)量鉛直法鉛直法 以過基準(zhǔn)點(diǎn)的鉛垂線為垂直基準(zhǔn)線，沿鉛垂基準(zhǔn)線的目標(biāo)點(diǎn)相對(duì)于鉛垂線的水平距離(亦稱偏距)可通過垂線坐標(biāo)儀、測(cè)尺或傳感器得到。與準(zhǔn)直法一樣，鉛垂線可以用光學(xué)法、光電法或機(jī)械法產(chǎn)生。最常用的機(jī)械法是正、倒垂線法。 正錘

18、裝置倒錘裝置垂線坐標(biāo)儀第32頁/共58頁液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量法液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量法 該方法是基于貝努利方程，即對(duì)于連通管中處于靜止?fàn)顟B(tài)的液體壓力，該方法是基于貝努利方程，即對(duì)于連通管中處于靜止?fàn)顟B(tài)的液體壓力，滿足滿足P+gh=P+gh=常數(shù)常數(shù)，按此原理制成的液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量?jī)x或系統(tǒng)可以測(cè)兩點(diǎn)或多點(diǎn)之間的高差。若其中的一個(gè)觀測(cè)頭安置在基準(zhǔn)點(diǎn)上，其他觀測(cè)頭安置在目標(biāo)點(diǎn)上，進(jìn)行多期觀測(cè)，則可得各目標(biāo)點(diǎn)的垂直位移。這種方法特別適合建筑物內(nèi)部，按此原理制成的液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量?jī)x或系統(tǒng)可以測(cè)兩點(diǎn)或多點(diǎn)之間的高差。若其中的一個(gè)觀測(cè)頭安置在基準(zhǔn)點(diǎn)上，其他觀測(cè)頭安置在目標(biāo)點(diǎn)上，進(jìn)行多期觀測(cè)，則可得各目標(biāo)點(diǎn)的垂直位移。

19、這種方法特別適合建筑物內(nèi)部( (如大壩如大壩) )的沉降觀測(cè)，尤其是用常規(guī)的光學(xué)水準(zhǔn)法觀測(cè)較困難且高差又不太大的情況。的沉降觀測(cè)，尤其是用常規(guī)的光學(xué)水準(zhǔn)法觀測(cè)較困難且高差又不太大的情況。第33頁/共58頁液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量h2h121P01P02A連通器內(nèi)液體的平衡連通器內(nèi)液體的平衡abhAB液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量原理液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量原理氣管水管C1C2第34頁/共58頁撓度曲線和傾斜測(cè)量撓度曲線和傾斜測(cè)量 p撓度曲線為相對(duì)于水平線或鉛垂線(稱基準(zhǔn)線)的彎曲線，曲線上某點(diǎn)到基準(zhǔn)線的距離稱為撓度曲線上某點(diǎn)到基準(zhǔn)線的距離稱為撓度。 建筑物的撓度可由觀測(cè)不同高度處的傾斜來換算求得。大壩的撓度

20、可采用正垂線法測(cè)得。p兩點(diǎn)之間的傾斜也可用測(cè)量高差或水平位移，通過兩點(diǎn)間距離進(jìn)行計(jì)算間接獲得。第35頁/共58頁)()(ACBAAABessLLLssF構(gòu)件的撓度觀測(cè)構(gòu)件的撓度觀測(cè)n左圖是對(duì)梁進(jìn)行撓度觀測(cè)的例子。在梁的兩端及中部設(shè)置三個(gè)變形觀測(cè)點(diǎn)左圖是對(duì)梁進(jìn)行撓度觀測(cè)的例子。在梁的兩端及中部設(shè)置三個(gè)變形觀測(cè)點(diǎn)A A、B B及及C C，定期對(duì)這三個(gè)點(diǎn)進(jìn)行沉降觀測(cè)，即可依下式計(jì)算各期相對(duì)于首期的撓度值：，定期對(duì)這三個(gè)點(diǎn)進(jìn)行沉降觀測(cè)，即可依下式計(jì)算各期相對(duì)于首期的撓度值：觀測(cè)點(diǎn)間的距離；觀測(cè)點(diǎn)間的距離；觀測(cè)點(diǎn)的沉降量。觀測(cè)點(diǎn)的沉降量。撓度觀測(cè)撓度觀測(cè)ABCs s s、ABLL、第36頁/共58頁傾斜

21、觀測(cè)傾斜觀測(cè)多層和高層建筑物基礎(chǔ)傾斜容許值多層和高層建筑物基礎(chǔ)傾斜容許值第37頁/共58頁直接利用經(jīng)緯儀投點(diǎn)法測(cè)量直接利用經(jīng)緯儀投點(diǎn)法測(cè)量Hai 第38頁/共58頁( (二二) )塔式建筑物的傾斜測(cè)量塔式建筑物的傾斜測(cè)量 測(cè)定頂部中心相對(duì)于底部中心的偏心位移量測(cè)定頂部中心相對(duì)于底部中心的偏心位移量 224321:2BABBBAAAAHiRDARDBaaaaBOAO煙囪傾斜度：方向傾斜分量方向傾斜分量第39頁/共58頁撓度和裂縫觀測(cè)撓度和裂縫觀測(cè)第40頁/共58頁三維激光掃描測(cè)量三維激光掃描測(cè)量 三維激光掃描儀如Cyrax HDS4500, 本質(zhì)上也是一種距離測(cè)量?jī)x器，可對(duì)被測(cè)對(duì)象在不同位置掃瞄

22、，通過距離交會(huì)原理快速地獲取物體在給定坐標(biāo)系下的三維坐標(biāo)三維激光掃瞄儀HDS4500 第41頁/共58頁第42頁/共58頁的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，獲得精確的觀測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，及時(shí)對(duì)基坑或建筑物施工過程中的異常變形可能造成的危害作出預(yù)報(bào)，以便采取必要的技術(shù)措施，避免造成嚴(yán)重后果建（構(gòu)）筑物變形的基本概念建（構(gòu)）筑物變形的基本概念第43頁/共58頁第44頁/共58頁一一 水準(zhǔn)點(diǎn)和觀測(cè)點(diǎn)的設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)和觀測(cè)點(diǎn)的設(shè)置1.基準(zhǔn)點(diǎn)基準(zhǔn)點(diǎn)：是沉降觀測(cè)的基準(zhǔn)，應(yīng)埋設(shè)在建筑物變形影響圍之外，距開挖邊線是沉降觀測(cè)的基準(zhǔn)，應(yīng)埋設(shè)在建筑物變形影響圍之外，距開挖邊線50m50m之外，按二、三等水準(zhǔn)點(diǎn)規(guī)格埋石，個(gè)數(shù)不

23、少于之外，按二、三等水準(zhǔn)點(diǎn)規(guī)格埋石，個(gè)數(shù)不少于3 3個(gè)。個(gè)。2.觀測(cè)點(diǎn)觀測(cè)點(diǎn)：觀測(cè)點(diǎn)設(shè)立在變形體上，能反應(yīng)變形的特征點(diǎn)觀測(cè)點(diǎn)設(shè)立在變形體上，能反應(yīng)變形的特征點(diǎn)建筑物建筑物在建筑物四角沿外墻間隔在建筑物四角沿外墻間隔10151015米處布設(shè)米處布設(shè)，在柱上每隔，在柱上每隔2323根柱設(shè)一個(gè)點(diǎn)。根柱設(shè)一個(gè)點(diǎn)。圓形構(gòu)筑物圓形構(gòu)筑物在基礎(chǔ)軸線對(duì)稱部位設(shè)點(diǎn)，不少于四在基礎(chǔ)軸線對(duì)稱部位設(shè)點(diǎn)，不少于四個(gè)點(diǎn)。個(gè)點(diǎn)。不同建筑物分界處：人工地基和天然地基接壤處，烈不同建筑物分界處：人工地基和天然地基接壤處，烈縫、伸縮縫處，不同高度建筑交接處，新舊建筑物交縫、伸縮縫處，不同高度建筑交接處，新舊建筑物交接處。接處。第

24、45頁/共58頁3.觀測(cè)點(diǎn)埋設(shè)觀測(cè)點(diǎn)埋設(shè)：第46頁/共58頁沉降觀測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)沉降觀測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)第47頁/共58頁n綜合變形模型；n動(dòng)力學(xué)模型。第48頁/共58頁K周期的坐標(biāo)未知數(shù)向量及其協(xié)方差。四、變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)處理n1、回歸分析法：將變形體當(dāng)作一個(gè)系統(tǒng)，將目標(biāo)點(diǎn)上變形看作因變量，將變形因子看作自變量，對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)，找出其函數(shù)關(guān)系。第49頁/共58頁著回歸因子，則繼續(xù)添加因子，直到最后得到最佳回歸方程。第50頁/共58頁時(shí)間序列分析法時(shí)間序列分析法:時(shí)間序列是按時(shí)間順序的一組數(shù)字序列。時(shí)間序列分析就是利用這組數(shù)列，應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法加以處理，以預(yù)測(cè)未來事物的發(fā)展。時(shí)間序列分析是定量預(yù)測(cè)方法之一，它的基本原理：時(shí)間序列是按時(shí)間順序的一組數(shù)字序列。時(shí)間序列分析就是利用這組數(shù)列，應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法加以處理，以預(yù)測(cè)未來事物的發(fā)展。時(shí)間序列分析是定量預(yù)測(cè)方法之一，它的基本原理：一是一是承認(rèn)事物發(fā)展的延續(xù)性。應(yīng)用過去數(shù)據(jù)，就能推測(cè)事物的發(fā)展趨勢(shì)。承認(rèn)事物發(fā)展的延續(xù)性。應(yīng)用過去數(shù)據(jù)，就能推測(cè)事物的發(fā)展趨勢(shì)。二是二是考慮到事物發(fā)展的隨機(jī)性。任何事物發(fā)展都可能受偶然因素影響，為此要利用統(tǒng)計(jì)分析中加權(quán)平均法對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。該方法方法簡(jiǎn)