工程建筑物的变形观测研究
如何进行建筑物倾斜监测和变形分析
如何进行建筑物倾斜监测和变形分析建筑物倾斜监测和变形分析是确保建筑物安全性和可持续性的重要环节。
随着城市化进程的不断推进，建筑物的数量和高度也在迅速增加，因此对建筑物进行倾斜监测和变形分析变得尤为重要。
本文将探讨如何进行建筑物倾斜监测和变形分析的方法和工具。
一、引言建筑物的倾斜和变形是由于地基沉降、地震、土壤液化等原因引起的。
倾斜和变形可能会导致建筑物结构的损坏，甚至威胁到人员生命安全。
因此，及早发现和监测建筑物的倾斜和变形是十分必要的。
二、建筑物倾斜监测方法1. 全站仪监测法全站仪是一种利用电子、计算机和光学等技术进行测量和观测的仪器。
它可以对建筑物进行全方位的测量，准确地获取建筑物的坐标位置和姿态参数。
通过将测量数据与基准点进行比对，可以得出建筑物的倾斜情况。
2. 激光扫描监测法激光扫描技术是一种高精度、非接触式的监测方法。
它通过激光束扫描建筑物表面，记录下每个点的坐标位置和高程信息。
通过多次扫描的数据对比，可以检测出建筑物的倾斜和变形情况。
3. GPS监测法全球定位系统（GPS）可以通过卫星的定位信息来确定测量对象的准确位置。
利用GPS技术进行建筑物的倾斜监测，可以实现远程监测和实时数据传输，提高监测效率和准确性。
三、建筑物倾斜监测工具1. 倾斜计倾斜计是一种专门用于测量和监测倾斜角度的仪器。
它可以通过感应器和测量设备测得建筑物的倾斜角度，并将数据传输到监测系统中进行分析和处理。
2. 加速度计加速度计可以测量和记录物体加速度、速度和位移等动态参数。
将加速度计应用于建筑物倾斜监测中，可以实时地获取建筑物的加速度变化情况，从而间接推算出倾斜和变形的情况。
3. 数据采集系统数据采集系统是建筑物倾斜监测中十分重要的工具。
它可以实时采集、存储和传输监测数据，为后续的倾斜分析提供支持。
一般数据采集系统会与其他监测仪器相结合，形成一个完整的监测系统。
四、建筑物变形分析方法1. 模型试验法模型试验法是通过建立建筑物的缩比模型，并在实验室中对其进行物理试验来模拟实际的倾斜和变形情况。
工程测量建筑物变形观测
C、如果采用电子传感设备，可将观测点相对于垂线的微小位移 变换成电感输出，经放大后出电桥测定并显示各点的挠度值。
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2 、裂缝观测
对建筑物产生的裂缝要进行位置、长度、宽度、深度和错距等 的定期观测。 常可分为以下两类： （1）土工建筑物裂缝观测 对于表面裂缝．可对全部裂缝或若干主要裂缝区的裂缝进行观 测。 在观测范围内，以土坝、土堤等建筑物的轴线为基准线，可按 堤坝桩号和距轴线的距离，画出坐标方格，逐格量测缝的分布 位置和沿走向的长度，裂缝宽度可在两侧设带钉头的小木桩作 标点进行量测。裂缝错距可用刻度尺直接员测。裂缝深度，可 选定若干适当位置，进行坑探、槽探或井探。探测前，最好从 缝口灌入石灰水，以便观察缝迹。
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1、几何水准测量法
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水准测量作业应按照国家规范的具体要求严格执行。仪器校验； 应按照规范要求的观测程序和限差要求进行观测和检验。
在水难测量作业过程中，还应注意以下几个问题：
（1）三等以上水准测量应往返观测，其观测顺序为： 往测；奇数站，后一前一前一后；偶数站，前一后一后—前。 返测：奇数站，前一后一后一前；偶数站，后一前一前一后。
***其表现形第2式1页/共为42页 在不同时期平 面坐标或距离的变化。建筑物水
水平位移观测的方法常规的有: 地面控制测量方法，如导线测量、前方交会法等；也有各
专用方法，如基准线法，正、倒垂线法等。对于各种不同的 方法，其测点与工作基点及其标志布设都有专门的要求。通 常以测量规范为准.
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桥梁墩台的变形观测主要包括两方面： 各墩台的垂直位移观测：主要包括墩台特征位置的垂直位移和沿桥轴线 方向(或垂直于桥轴线方向)的倾斜观测； 各墩台的水平位移观测：其中各墩台在上、下游的水平位移观测称为横 向位移观测，各墩台沿桥轴线方向的水平位移观测称为纵向位移观测。 两者中，以横向位移观测更为重要。
建筑物的变形观测
建筑物的变形观测一、建筑物的沉降观测建筑物的沉降观测是根据水准点测定建筑物上所设沉降点的高程随时间变化的工作。
1、水准点和沉降观测点的布设沉降观测是根据水准点进行的。
为了保证水准点高程的正确性和便于相互检核，一般不得少于三个水准点。
埋设地点应保证有足够的稳定性，必须将水准点设置在受压、受震的范围以外。
冰冻地区水准点应埋设在冻土浓度线以下0.5m。
为了提高观测精度，水准点和观测点不能相距太远，一般应在100m范围内。
进行变形观测的建筑物、构筑物上应埋设观测点。
观测点的数量和位置，应能全面反映建筑物、构筑物的沉降情况。
一般观测点是均匀设置的，但在荷载有变化的部位、平面形状改变处、沉降缝的两侧、具有代表性的柱子基础上、地质条件变化处，应设置足够的观测点。
如9-45所示。
沉降观测点可用圆钢或鉚钉预埋在基础上，或用角钢埋在墙或柱子上，如9-44所示。
如在墙上凿取100～160毫米深的孔眼，插入圆钢后用1：2砂浆浇筑在建筑物上。
2、沉降观测周期、方法和精度要求（1）沉降观测周期沉降观测周期应根据建筑物（构筑物）的特征、变形速率、观测精度和工程地质条件等因素综合考虑并根据沉降量的变化情况作适当调整。
例如，一般待观测点埋设稳定后，即可进行第一次观测。
在建筑物增加荷重前后，地面荷重增加周围大量的开挖土方等情况，均应随时进行沉降观测。
工程竣工后，一般每月观测一次，如沉降速度减缓，可改为2～3个月观测一次，直至沉降量稳定时，观测才可停止。
（2）沉降观测方法和精度要求沉降观测是根据水准点定期进行水准测量，测量出建筑物上观测点的高程，从而计算其沉降量。
对于一般精度要求的沉降观测，采用D S3水准仪即可。
高层建筑物或大型建筑物、以及桥梁、大坝的沉降观测，通常采用D S1精密水准仪，按国家二等水准测量的要求进行施测。
观测精度要求和观测方法见9-5-1。
观测时，为提高精度，应在成像清晰、稳定时间内进行；视线长应小于50m；前、后视距应相等；并且每次观测应采用固定的观测路线，使用固定的仪器和固定的观测人员进行沉降测量。
毕业设计：建筑物的变形观测变形监测方案
毕业设计：建筑物的变形观测变形监测方案嘿，小伙伴，今天我要跟你聊聊一个相当有意思的课题——建筑物的变形观测变形监测方案。
别看这名字有点长，其实它就是一门研究如何监控建筑物变形的技术活儿。
下面我就用我那十年方案写作的经验，带你领略一下这个方案的精彩之处。
咱们得知道，建筑物变形是个啥玩意儿。
简单来说，就是建筑物在外力作用下，形状和尺寸发生变化。
这事儿听起来有点玄乎，但却是建筑安全的大敌。
所以，监测建筑物的变形，就成了咱们这个方案的核心任务。
一、方案背景话说这事儿起源于我国城市化进程的加速，高楼大厦拔地而起，但随之而来的就是建筑安全问题。
尤其是那些大型、超高层的建筑物，一旦出现变形，后果不堪设想。
于是，咱们这个方案应运而生，旨在为建筑物的变形监测提供一套可行的方案。
二、监测目的1.确保建筑物在施工和使用过程中，结构安全、稳定。
2.及时发现和处理建筑物的变形问题，防止事故发生。
3.为建筑物的维护、保养提供科学依据。
三、监测方法1.全站仪测量法：这是一种利用全站仪对建筑物进行三维测量，从而得到建筑物变形数据的方法。
优点是精度高，但成本较高，操作复杂。
2.光学测量法：通过光学仪器对建筑物进行拍照，然后分析照片中建筑物的变形情况。
这种方法成本较低，操作简单，但精度相对较低。
3.激光扫描法：利用激光扫描仪对建筑物进行扫描，得到建筑物的三维模型，进而分析变形情况。
这种方法精度较高，但成本较高，设备要求较高。
4.雷达监测法：通过雷达对建筑物进行监测，实时获取建筑物的变形数据。
优点是实时性强，但精度相对较低。
综合考虑，我们选择了全站仪测量法作为主要监测手段，辅以光学测量法进行验证。
四、监测步骤1.建立监测点：在建筑物上设置一定数量的监测点，用于采集变形数据。
2.数据采集：利用全站仪对监测点进行测量，获取建筑物的三维坐标。
3.数据处理：将采集到的数据输入计算机，进行数据处理，得到建筑物的变形数据。
4.变形分析：根据变形数据，分析建筑物的变形趋势，为处理变形问题提供依据。
对建筑物进行变形观测的应用探析
对建筑物进行变形观测的应用探析摘要：高屋建筑变形监测是判别建筑物的质量、保证建筑物永固安全的必备步骤，进行变形监测、分析与预报，是用来指导施工和确保施工质量的一种理论依据。
关键词：建筑物；变形观测；方法中图分类号：文献标识号：a 文章编号：2306-1499（2013）02- 1.引言随着我国社会和城市经济的高速发展，高层建筑物、大型水利工程、桥梁工程等越来越多地出现在我们的身边、周围。
这些高大建筑物在给大众带来舒适、便捷的同时，也带来了许多安全方面的隐患。
为了保证建筑物的安全可靠性，避免造成不必要的财产损失和人员伤亡，需要定期地对建筑物进行沉降观测，获得沉降变形数据，一般，建筑物沉降观测数据为一系列包含有噪声的并且波动性较大的短序列离散数据，对这些沉降变形数据进行处理分析，正确地预测出建筑物的变形趋势，以便及时采取适当的预防对策，才能有效防止灾害的发生，保障建筑物的使用安全和寿命。
2.建筑物变形观测的方法分析通常，测定建筑物及其地基在建筑物本身的荷载或受外力作用下，一定时间段内所产生的变形量及其数据的分析和处理工作。
内容包括沉降、倾斜、位移、挠曲、风振等变形观测项目。
其目的是监视建筑物在施工过程中和竣工后，投入使用中的安全情况；验证地质勘察资料和设计数据的可靠程度；研究变形的原因和规律，以改进设计理论和施工方法。
2.1建筑物地基和基础变形观测2.1.1基坑回弹测量在基坑开挖前、中、后期，测出事先埋设在基底面上的观测点，由于基坑开挖引起的高程变化。
开挖前和开挖后两次的高程差为基坑的总回弹量。
2.1.2地基分层沉降测量测出埋设在不同土层上的观测点因荷载增加而引起的高程变化，以求得各土层的沉降量和受压层的最大深度。
2.1.3建筑物的沉降测量测出建筑物或基础上的观测点，因时间推移或因地基发生变化所引起的高程差异，比较不同周期的观测值即得沉降量。
以上内容都属于以垂直位移为主的变形观测，其方法是首先按建筑场地地形、地质条件和对变形观测的精度要求，合理布设变形控制网点（见工程控制测量）。
建筑物的变形观测
建筑物的变形观测一、建筑物的沉降观测步骤1. 水准点和观测点的设置水准点是沉降观测的基准，它应埋设在沉降影响范围以外，距沉降观测点20～100 m，观测方便，且不受施工影响的地方。
为了相互校核并防止由于某个水准点的高程变动造成差错，一般至少埋设三个水准点。
水准点之间的高差应用DS1 级水准仪、铟瓦水准尺和尺垫，或精密水准测量方法进行测定，将水准点组成闭合水准路线，或进行往返观测，其闭合差不得超过0.5 mm（n 为测站数）。
水准点的高程自国家或城市水准点引测，或者通过假定得到。
沉降观测的主要内容是建筑物的垂直位移监测，建筑沉降观测的首次观测应连续进行两次独立观测，并取观测结果的中数作为变形测量的初始值。
从基准点开始，组成闭合水准路线，按照二等水准观测精度施测，经平差计算后求出各观测点的相对高程，从而计算出沉降点的沉降量。
本项目自始至终都遵循“五定”原则。
“五定”即沉降观测依据的基准点、工作基点和沉降观测点，点位要稳定；所用仪器、设备要稳定；观测人员要稳定；观测时的环境条件基本一致；观测路线、镜位、程序和方法要固定。
以上措施在客观上尽量减少观测误差的不定性，使所测的结果具有统一的趋向性，保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更一致，使所观测的沉降量更真实可靠。
观测点的数目和位置应能全面、正确反映建筑物沉降的情况，一般情况下，在民用建筑中，沿房屋四周每隔10～15 m 布置一点。
另外，在房屋转角及沉降缝两侧也应布设观测点。
观测点的埋设要求稳固，通常采用角钢、圆钢或铆钉作为观测点的标志。
2. 观测时间、方法及精度一般在增加荷重前后，如浇灌基础、回填土、安装柱子和厂房屋架、砌筑砖墙、设备安装、设备运转等，都要进行沉降观测。
施工期间，高层建筑物每升高1～2 层或每增加一次载荷，如基础浇灌、安装柱子等，就要观测一次。
3. 仪器设备DSZ1 精密水准仪，铟钢尺。
4. 沉降观测的成果整理沉降观测是一项长期、连续的工作，为了保证观测成果的正性，应尽可能做到“四定”，即固定观测人员、使用固定的水准仪和水准尺、使用固定的水准基点、按固定的实测路线和测站进行。
沉降观测在高层建筑物变形监测中的应用研究
沉降观测在高层建筑物变形监测中的应用研究发布时间：2022-12-06T03:28:21.966Z 来源：《工程建设标准化》2022年第15期8月作者：戚小敏[导读] 随着建筑层数的不断增加戚小敏清远市清新区城乡建设测绘队 511800摘要：随着建筑层数的不断增加，也会相应提升荷载力，由于存在上部结构和地基的共同作用，会导致建筑出现不均匀沉降问题，不仅会导致其发生倾斜和裂缝影响，还会对建筑使用安全性造成影响，所以社会开始广泛关注高层建筑等稳定性和安全性问题。
对于建筑施工人员来说，应当注重观测建筑变形情况，在深入了解和掌握变形规律之后，还可以对建筑未来变形情况进行预测，采取合理有效的整改措施。
在建筑变形监测当中要全面注重沉降监测问题，此次研究就高层建筑沉降变形问题进行讨论。
关键词：沉降观测；高层建筑；变形监测在对建筑物沉降变形进行监测过程中，我们应该根据建筑物的实际情况来进行观测方法的选择，并且要对沉降观测的结果进行科学的处理和分析，还要对建筑物沉降变形监测过程中常见问题进行合理的解决，将沉降变形变化的规律进行准确的掌握，最终为建筑物的防灾减灾工作提供一个科学、准确的依据。
1高层建筑变形沉降的必要性分析在采用沉降观测法对高层建筑变形情况进行监测分析时，首先需要深入分析建筑物变形产生的原因，这样才能够提出针对性的处理措施。
导致高层建筑出现变形的原因主要包括以下几个方面：首先，建筑物自身原因，该项原因主要包括建筑物自身结构形式和荷载重力。
其次为自然条件因素，该因素主要是建筑物地基的地质情况，土壤物理性质以及水文条件。
除上述原因之外，建筑工程前期规划设计不合理，施工技术不规范等都会导致建筑物出现沉降问题。
对于以上所导致的沉降原因来说，使用沉降观测法可以按照建筑变形原因进行正确有效的监测。
由于高层建筑的沉降观测主要是按照水准基点，对变形体上所设置的变形点高程变化值进行测量。
建筑沉降观测需要使用液体静力水准或者几何水准测量方法，当和构件则可以使用机械倾斜仪器进行测量。
建筑物变形监测方法与实践
建筑物变形监测方法与实践探讨摘要：变形量是建筑物施工期间及竣工后地基变形的一个重要指标。
本文以新田县环卫所综合楼变形监测为例，详细讨论了变形监测的特点、意义、布设方案及建筑物变形监测的精度和数据分析，并绘制时间-沉降曲线图；并对建筑物地基的变形量进行预测，为确保建筑物安全提供了可靠的依据。
关键词：建筑物；变形监测；沉降观测；位移观测；预测随着城市建设的迅猛发展，高层建筑越来越多。
在工程建筑的建设中，从工程施工到竣工，以及建成后的运营期间都要不断的对工程建筑物进行监测，以便掌握工程建筑物变形的一般规律，及时发现问题、分析原因并采取相应措施，以保证工程建筑物的安全[1]。
本文以新田县环卫所宿舍楼变形监测项目为例，说明高层建筑变形监测的方法流程及需要注意的问题。
1、变形监测概述1.1 变形监测的定义根据《工程测量规范gb 50026-2007》，变形监测是指对建构筑物及其地基、建筑基坑或一定范围内的岩体及土体的位移、沉降、倾斜、挠度、裂缝和相关影响因素（如地下水、温度、应力应变等）进行监测，并提供变形分析预报的过程。
变形监测是利用专门的仪器和方法对建筑物做连续观测，对变形体变形性态进行分析和变形体变形的发展态势进行预测等的各项工作。
其任务是确定在各种荷载和外力作用下，变形体的形状、大小及位置变化的空间状态和时间特征。
其常见的监测对象为大坝、桥梁、高层建筑、边坡、隧道与地铁等[2]。
1.2变形监测的内容变形监测的内容由变形体、地基情况来确定。
内容包括沉降、倾斜、位移、挠曲、风振等变形观测项目1.2.1 水平位移建筑物的水平位移是指由于建筑物地基变形、地下水位的季节性变化等因素引起的建筑物在水平方向上的移动。
体现在测量中则是建筑物在测量平面坐标系中坐标的变化。
如果建筑物的水平位移为一刚体变化，则建筑物的这种水平位移具有整体规律性。
建筑物的水平位移往往伴随着垂直位移，因为建筑物的垂直位移量不一致而导致建筑的发生水平位移[3]。
建筑物沉降与变形观测
建筑物沉降与变形观测建筑物的沉降观测需要布置水准点，以保证观测的精度和正确性。
为了相互校核水准点并防止其本身产生变化，水准点的数目应不少于3个，组成水准网。
水准点应定期进行高程检测。
在布设水准点时，需要考虑其与观测点的距离不应超过100m，且应布设在受振区域以外的安全地点，避免受到振动的影响。
同时，离开公路、铁路、地下管道和滑坡至少5m，避免埋设在低洼易积水处及松软土地带。
水准点的埋设深度至少要在冰冻线下0.5m，以防止受到冻胀的影响。
在一般情况下，可以利用工程施工时使用的水准点作为沉降观测的水准基点。
如果条件不好，可在建筑物附近另行埋设水准基点。
沉降观测水准点的形式与埋设要求一般与三、四等水准点相同，但也应根据现场的具体条件、沉降观测在时间上的要求等决定。
对于急剧沉降的建筑物和构筑物，若建造水准点已来不及，可以在已有房屋或结构物上设置标志作为水准点，但这些房屋或结构物的沉降必须证明已经达到终止。
在山区建设中，建筑物附近常有基岩，可在岩石上凿一洞，用水泥砂浆直接将金属标志嵌固于岩层之中，但岩石必须稳固。
当场地为砂土或其他不利情况下，应建造深埋水准点或专用水准点。
沉降观测水准点的高程应根据厂区永久水准基点引测，采用II等水准测量的方法测定。
往返测误差不得超过±1nmm（n为测站数），或±4L。
如果沉降观测水准点与永久水准基点的距离超过2000m，则不必引测绝对标高，而采取假设高程。
在观测点的布置方面，需要考虑建筑物的结构特点和沉降状况，布置在建筑物的重要部位，如柱子、墙角等处。
观测点的数量应充分考虑建筑物的大小和形状，以及沉降变形的特点。
观测点的布置应均匀、合理，以保证观测数据的可靠性。
2.观测点的不同型式及设置方法2.1 设备基础观测点设备基础观测点有多种不同的型式，其中包括弯钩式、燕尾式、U字式等。
弯钩式观测点是将长约100mm、直径20mm的铆钉一端弯成直角；燕尾式观测点是将长80~100mm、直径20mm的铆钉，在尾部中间劈开，做成夹角为30°左右的燕尾形；U字式观测点则是用直径20mm、长约220mm左右的钢筋弯成+U形，倒埋在混凝土之中。
建筑变形测量
《建筑地基基础检测规范》 DBJ 15-60-2008
《钢结构工程施工质量验收标准》GB 50205-2001
2.变形控制测量
2.1）一般规定
建筑变形测量基准点和工作基点的设置应符合下列规定：
1建筑物沉降观测应设置高程基准点；
2建筑位移和特殊变形观测应设置平面基准点，必要时应设置高程基准点；
为了达到基准点稳定的要求，可有两种方法：
一是远离工程建筑物;
二是深埋。
（2）工作点 工作点又称工作基点，它是基准点与变形观测点之间起联系作用的点。工
作埋设在被研究对象附近，要求在观测期间保持点位稳定。 （3）观测点 变形观测点是直接埋设在变形体上的能反映建筑物变形特征的测量点，又
称观测点，一般地设在建筑物内部。并根据测定它们的变化来判断这些建筑 物的沉陷与位移。
H
H ( j1) i
H
( i
j)
式中：i表示观测点点号；j表示观测期数。
(二)沉降观测的几个主要参数和基本概念：
⑴高差的概念
①高差：两个地面点之间的高程差称为高差。
⑵水准点（BM）：水准点有永久性和临时性两种。由测绘部门，按国家规范埋设和测定 的已知高程的固定点，作为在其附近进行水准测量时的高程依据，叫永久水准点。
JGJ 8 – 2007
《工程测量规范》
GB 50026 - 2007
《建筑地基基础设计规范》 GB50007 - 2002
《建筑基坑工程监测技术规范》GB 50497-2009
5.2)验收依据：
《民用建筑可靠性鉴定标准》 GB 50292-1999
《危险房屋鉴定标准》
JGJ 125-1999
1）沉降观测的目的 监测建筑物在垂直方向上的位移（沉降），以确保建筑物及其周围环境的安全。
工业与民用建筑物变形监测
变形监测的应用领域
工业建筑
对大型工业建筑如钢铁厂、化 工厂等进行变形监测，以确保
其结构安全和正常运营。
民用建筑
对高层建筑、桥梁、隧道等民用 建筑进行变形监测，以确保其满 足安全规范和正常使用需求。
地质工程
对矿区、水库等进行变形监测 ，以评估其地质稳定性和安全 性。
文物保护
对古建筑、历史遗址等进行变 形监测，以保护其历史文化和
工业与民用建筑物变形监测
contents
目录
• 引言 • 变形监测的方法与技术 • 工业建筑变形监测 • 民用建筑变形监测 • 变形监测的未来发展
01 引言
变形监测的定义
• 变形监测是指通过使用测量技术对建筑物进行持续的观测，以 获取其在施工、运营等阶段产生的变形数据，并对其进行分析 和评估的过程。
现代变形监测技术
GPS监测技术
利用全球定位系统进行大范围、 高精度的变形监测，可实现自动
化、实时监测。
InSAR技术
利用卫星遥感技术进行大面积、高 分辨率的变形监测，适用于地质灾 害、地震等领域的变形监测。
光纤传感技术
利用光纤传感器对建筑物进行实时、 连续的变形监测，具有高精度、长 寿命、抗干扰等优点。
数据分析
通过对比不同时间点的监测数据， 分析各监测点的位移、沉降等变 化情况，绘制变形曲线图，评估
变形程度和安全性。
结果应用
将监测结果及时反馈给相关管理 部门和企业负责人，为工业建筑 的维与变形原因
特点
民用建筑通常为低层或多层建筑，结 构形式多样，包括混凝土结构、砌体 结构、木结构等。
艺术价值。
02 变形监测的方法与技术
传统变形监测方法
水准测量法
如何进行建筑物的变形监测？
如何进行建筑物的变形监测？
建筑物变形监测是确保建筑物安全的重要手段。
通过定期对建筑物进行变形监测，可以及时发现建筑物的异常变形，采取相应的措施，防止建筑物损坏或造成人员伤亡。
在进行建筑物变形监测时，一般需要遵循以下步骤：
1. 确定监测目标：首先要明确监测的目标，包括需要监测的建筑物、监测的目的、监测的项目等。
这有助于确定监测方案、监测周期、监测点布设等后续工作。
2. 制定监测方案：根据监测目标，制定合理的监测方案。
包括选择合适的监测方法、确定监测点布设位置、确定监测周期等。
3. 建立监测网：根据监测方案，建立相应的变形监测网。
这包括选择合适的基准点、工作基点和观测点，并进行实地布设。
4. 进行观测：按照监测方案规定的周期，定期对建筑物进行变形观测。
观测时需要使用高精度的测量仪器，如全站仪、水准仪等，以确保测量结果的准确性。
5. 数据处理与分析：将观测得到的数据进行整理、分析，以确定建筑物的变形情况。
这包括对数据的处理、绘制变形曲线、进行统计分析等。
6. 评估与预警：根据数据处理与分析的结果，对建筑物的安全状况进行评估，并在必要时发出预警。
7. 制定措施：根据评估结果和预警，制定相应的措施，如加固、维修等，以防止建筑物进一步变形或损坏。
总之，建筑物变形监测是一项系统性的工作，需要综合考虑多种因素，确保监测结果的准确性和可靠性。
通过定期的变形监测，可以及时发现建筑物的异常变形，采取相应的措施，保障建筑物的安全和人民的生命财产安全。
变形观测方案
变形观测方案变形观测方案1. 简介变形观测是地质调查和工程测量中的重要手段之一，用于监测地表、建筑物或其他结构物的形变情况。
通过变形观测，可以实时监测和分析变形的发生及其变化趋势，为地质灾害的预警和工程安全的评估提供可靠的数据支持。
本文将介绍一个基本的变形观测方案，包括仪器设备的选择和观测方法的说明。
2. 仪器设备选择2.1 变形测量仪变形测量仪是进行变形观测的核心设备，其选择应根据实际需要和观测对象的特点进行判断。
常用的变形测量仪包括：- 全站仪：用于测量点的三维坐标，可以在不同时间段进行观测比对，适用于大范围的形变监测。
- 水准仪：用于测量高程变化，适用于地表形变的观测。
- 倾斜仪：用于测量物体倾斜角度，适用于建筑物或结构物的变形监测。
2.2 数据记录仪数据记录仪用于实时记录和存储变形观测仪器所测得的数据。
选择数据记录仪时需要考虑测量频率、存储容量和数据传输方式等因素。
常用的数据记录仪有：- 手持式数据采集仪：适用于小范围现场观测，可以通过USB或无线方式与计算机进行数据传输。
- 自动化数据采集系统：适用于长期、大范围的观测，可以实现定时触发测量和自动数据传输。
3. 观测方法3.1 观测点布设观测点的布设应根据观测对象的大小和形变情况进行合理规划。
通常情况下，可以采用以下布设原则：- 边缘观测点：在观测对象的边缘部分设置一定数量的观测点，以便监测边缘区域的形变情况。
- 内部观测点：在观测对象的内部设置一定数量的观测点，以全面掌握内部形变情况。
- 基准点：设置若干个固定的基准点，用于参考和比对其他观测点的形变情况。
3.2 观测频率观测频率的选择应根据观测对象的特点和实际需要进行判断。
对于较大的地表形变或结构物变形，观测频率可以选择每天或每周进行一次。
对于较小的形变或要求较高的工程项目，观测频率可以选择每小时或每分钟进行一次。
3.3 数据处理与分析观测数据的处理和分析是变形观测的关键环节，可以通过以下步骤进行：- 数据导入：将采集到的观测数据导入计算机中进行存储和备份。
对建筑物变形观测方法的分析
对建筑物变形观测方法的分析摘要：随着国民经济和社会的飞速发展,高层建筑物将日益增多。
变形观测是对建筑物(构筑物)的变形沉降、水平位移、挠曲、倾斜及裂缝等进行的测量工作,本文阐述了变形观测的方法,详细分析了变形观测的精度和频率,以供大家交流。
关键词：变形观测沉降观测1、前言随着国民经济和社会的飞速发展, 高层建筑越来越多。
在兴建和已建工程建筑物的过程中,由于多种原因都能使建筑物产生变形,这种变形在一定限度之内,应认为是正常现象,但如果超出了规定的限度,就会影响建筑物的正常使用,严重时还会危及建筑物的安全。
因此,在工程建筑物施工之前、施工过程中和交付使用期间,必须对建筑物的变形状态进行监测,即变形观测。
通过对建筑物进行变形观测,可分析和监视建筑物的变形情况。
当发现建筑物有异常时,可及时分析原因,采取有效措施,保证建筑工程质量和安全生产,同时也为今后建筑物的结构和地基基础的合理设计积累资料。
2、变形观测的内容产生建筑物变形的原因是多方面的,主要由于建筑物基础的地质构造不均匀,土壤的物理性质不同,大气温度变化,土基的弹性变形,地下水位季节性和周期性的变化,建筑物本身的荷重,建筑物的结构,形式及动荷载(例如风力,震动等)的作用。
变形观测的内容,应根据建筑物的性质与地基情况而定,要求针对性强,重点明确,全面考虑,正确反映出建筑物变化情况,以达到监视建筑物安全运营,了解其变形规律为目的。
对于不同用途的建筑物,其变形观测的重点及要求有所不同,例如对于建筑物的基础,主要观测的内容是均匀沉降和不均匀沉降,如果地基属于软土地带,基础采用的桩基础,则还需要确定其水平位移。
而对于建筑物的本身,主要是倾斜和裂缝观测。
总的来说变形观测的内容可以概括为:建筑物的沉降、水平位移、挠曲、倾斜及裂缝,其中最基本的变形观测为沉降观测和水平位移观测。
代写论文1、垂直度的监测：测定建筑物的倾斜有两类：一类是直接测定建筑物的倾斜，该方法多用于高层建筑。
浅析建筑物的变形观测
工 的安全性 。在此浅谈 一下建 筑工程 中的变形观 测， 并谈 一下观 测 的要 点和注 意事项 。
一
、
建 筑 物 的 沉 降 观 测
在建筑物 的施工过程 中，随着上部 结构 的逐渐完成 ，地基荷载逐 步
增加 ， 将使 建筑 物产生 下沉 现象 ， 这就 要求 定期地 对建 筑物 上设 置的沉 降观 测点进 行水准 测量 ， 测得 其水 准基 点之 间的 高差变 化值 ， 分 析这些
１ 、 沉 降观 测周期 。 （ １ ） 当埋设 的沉降观测 点稳固后 ， 在建筑物主体 开工之 前， 进 行 第 一
其 布设应满足 一下要求 。
２ 、 沉 降观测 方法。 （ １ ） 沉 降 观测 的 布 设 。 水准基点 ，在进行 沉降观测前 ，应首先把水 准基点布设成 闭合 水准 路线或 附合水 准路线 ， 以便 检查水 准基 地那 的高程 是否发 生变化 ， 在 保 证水准基 点高程 没有变化 的情况 下， 再进行沉 降观测 。 建筑 物 比较少或者 测区较小 ，可 以将水准基 点和沉降观测 点组合 成 单 一 层次 的闭合水准路线或 附合水 准路线 。建筑 物比较多或测 区较 大的 地方 ， 可 以先将 水准基 点组成 高程 控制 网 ， 然 后再把沉 降观测 点和水 准 基点组成扩展 网。高程控 制网一般组合成 闭合水 准路线形式或 附合水 准 路线形式 。
（ ２ ） 沉降观测 的程序和限差 。
（ １ ） 为 了便 于校核 ， 保证水 准基点 的正确性 ， 每一测 区 的水准基 点不
应 少于３ 个。
（ ２ ） 水 准基 点必须设 置在 建 （ 构） 筑 物沉 降影 响 范围 以外 ， 并且避 开 交 通管线 、 机械 振动 区 ‘ 级 容易 破坏标 石 的地方 ， 埋 设深度 至 少应 在冰
如何进行建筑物的变形分析
如何进行建筑物的变形分析建筑物的变形分析是建筑结构工程领域中非常重要的一个研究方向。
它涉及到对建筑物在使用过程中可能发生的各种变形进行预测、分析和评估。
通过对建筑物变形行为的研究，可以及时发现潜在的结构问题，为建筑物的健康和安全提供保障。
下面将从变形的类型、分析方法和应用等方面展开阐述。
一、变形类型在进行建筑物的变形分析之前，我们需要了解建筑物可能出现的变形类型。
一般来说，建筑物的变形可以分为几个主要类型，包括沉降、位移、裂缝、挠度等。
1. 沉降：建筑物的沉降是指整个建筑物在垂直方向上发生的下沉行为。
沉降主要是由于土壤的压实或者地基不够坚实引起的。
合理控制建筑物的沉降是确保建筑物结构稳定的关键。
2. 位移：位移是指建筑物主要结构构件或元素之间的相对运动。
位移的产生可能是由于地震、温度变化、风力等外力的作用，也可能是由于建筑物结构本身的材料或技术问题引起的。
3. 裂缝：裂缝是建筑物中发生的一种破坏形式，一般表现为墙体、楼板等构件上的裂缝。
造成裂缝的原因有很多，包括结构的设计与施工问题、材料的质量等。
4. 挠度：挠度是建筑物在受力状态下产生的一种变形形式，主要表现为构件或元素的弯曲或变形。
挠度的大小与材料的刚度、结构的支撑方式有关。
二、变形分析方法进行建筑物的变形分析需要采用合适的方法和技术。
常用的变形分析方法主要有物理观测、数值模拟和数学分析等。
1. 物理观测：物理观测是变形分析中最直接的方法之一。
通过在建筑物中安装测量仪器，如测距仪、倾斜仪等，可以实时监测建筑物的变形情况。
这种方法可以提供真实可信的数据，但需要较大的人力和物力投入。
2. 数值模拟：数值模拟是一种常用的变形分析方法。
它通过建立与实际建筑物相似的数学模型，通过计算机模拟建筑物在不同荷载下的变形和响应。
数值模拟可以对建筑物的变形进行较准确的预测和分析，但需要依赖于建模和软件仿真的准确性。
3. 数学分析：数学分析是建筑物变形分析的理论基础。
建筑物变形监测的方法与数据分析
科技视界Science &Technology VisionScience &Technology Vision 科技视界1建筑物变形监测的方法在人们生活、生产以及工作中,都离不开建筑,当今建筑物的使用中,却存在很多变形的现象,如,地基的因素、环境的因素等,都会造成建筑物的变形,这是建筑物的灾难,一旦出现变形就意味着建筑物的原本结构发生的变化,尤其是有力结构,对建筑物的使用极其的危险,甚至出现建筑倒塌的现象,因此,要做好建筑物的变形监测,可以有效防御建筑物变形,具体监测如下:1.1对项目实施的过程检验首先应选取相应的水准标尺、水准仪等,再确定仪器的准确度后,对项目实施前进行检验,其次,要在项目进行的过程中,按照监测标准进行定期的检验,确保项目的每一个环节都能按照要求进行,避免在过程中出现变形问题,最后,要对项目的完工后进行检验,要确保检验的每一个参数都能符合变形监测的标准[1]。
另外,在项目实施过程监测中,要时刻灌注水准仪器的精度,一旦发现测量出现异常,不仅要从工程的角度上考虑,还要从测量仪器上分析,是否出现精准偏差的现象,并及时进行校正和检验。
1.2注意观测的环境选取建筑变形测量仪器主要是利用标尺分划线的观测作用,而在观测中标尺的分划线会受到外界环境的影响,尤其是会对分划线的稳定性以及清晰性造成一定的影响,如大风天气、气温突变、太阳中天等,在对建筑变形观测时,应选择稳定的适应的天气,要尽量避免在之前提到的环境变化的条件下观测,可以选取阴天无风气温稳定的环境下进行观测[2]。
1.3观测前仪器的适应性由于观测仪器在不使用的情况下,都是将其储存在仓库中,而仓库中的温度与外界的温度会有着一定的差异,因此,在观测前应做好仪器的适应性,要先将观测仪器在外部露天阴影下放置大约30分钟,使观测仪器的自身温度与外界气温一致,这样才能确保观测的准确性,如果使用的是树立水准仪的话,要先进行预热,也同样是为了提高观测的准确性[3]。
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工程建筑物的变形观测研究摘要:随着现代测量技术的发展和计算机应用水平的提高,各种理论和方法为变形分析和变形预报提供更加坚实的技术支持和广泛的研究途径。
文中从变形监测方法、变形监测粗差探测、变形监测数据分析建模等方面入手,综述了变形监测技术应用现状,分析了现代测量技术在工程建筑物变形监测领域的应用特点,介绍了变形监测数据分析建模的最新方法。
关键词:变形监测;监测方法;数据处理变形监测技术和方法正在由传统的单一监测模式向立体交叉的空间模式发展。
高精度测量仪器的地面监测技术、近景数字摄影测量方法、三维激光扫描技术以及GPS监测系统等手段应用于工程建筑物空间位置数据的采集,受到了研究人员的重视,且已成为行之有效的现代变形监测方法。
监测数据的分析处理技术也在不断发展创新。
目录变形监测方法…………………………………………………………………………变形监测内容…………………………………………………………………………变形监测数据处理……………………………………………………………………结语……………………………………………………………………………………参考文献………………………………………………………………………………1变形监测方法1. 1 变形监测非大地测量方法用于变形监测的非大地观测仪器,需要固定于变形体上或者附近,必须直接接触观测部位。
一类仪器的观测结果是相邻观测标志间平面位置或高程位置的相对位移;另一类仪器则是直接测定物理量进而间接求算几何量。
这类仪器类型较多,大致分为物理类、机械类和电测类等,这里不再详细介绍,读者可参考相关资料[1]。
1. 2 变形监测传统大地测量方法大地测量方法所测得观测结果的几何意义既明确又直观,故从古到今广泛用于各类工程建筑物的变形观测。
例如,用于沉降观测的几何水准测量、液体静力水准测量、微水准测量和三角高程测量;用于位移观测的三角测量、三边测量、边角测量、精密导线测量、交会测量和基准线测量;用于倾斜观测的纵横距投影测量和交会测量;用于挠度观测的交会测量和精密水准测量等。
尽管近20年来空间定位技术、激光三维扫描技术、数字摄影测量技术在建筑物变形观测中得到一定程度的应用,但在大多数情况下,传统的常规大地测量方法仍然是进行桥梁变形观测的主要手段。
在某些观测项目上常规大地测量方法与现代的空间定位技术相比具有显著的优势。
例如在建筑物基础沉降观测、桥梁的挠度观测等方面,精密水准测量目前仍然是精度最高、成果最可靠且简便易行的方法。
但传统的大地测量监测方法也存在一定的缺点,如外业工作量大,布点受地形条件制约,不易实现自动化监测等。
1. 3 变形监测现代测量方法传统的大地测量方法,无法直接测得各种荷载状态下的变形观测点的三维坐标,而只能观测一些间接的观测值,通过进一步解算才能得到变形量。
现代测量技术则为直接测定观测点在各种荷载状态下的三维坐标提供了可能。
1. 3. 1 基于全站仪的变形监测全站仪变形监测以其自动化、高精度、三维监测的技术优势,在变形监测中得到了普遍应用。
全站仪正在向全能型和智能化方向发展。
带马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量过程的全自动化,被称作测量机器人[2-3]。
测量机器人可自动搜寻观测目标,在很短的时间内完成一目标点的观测,并可以对多个目标作持续和重复观测。
测量机器人与测量数据处理分析软件系统相结合完全可以实现变形监测的自动化。
测量机器人作为多传感器集成系统在人工智能方面的进一步发展,使其在建筑物变形监测中必将得到进一步应用。
1. 3. 2 基于GPS的变形监测GPS的应用是测量技术的一项革命性变革。
有定位精度高、连续性、实时性、提供三维坐标、全天候作业等优点。
尤其是实时动态测量技术(RTK)是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术。
实时地计算并显示出用户站的三维坐标。
GPS 与计算机技术、数据通讯技术及空间分析技术进行集成,实现了从数据采集、传输、管理到变形分析及预报的自动化,以实现远程在线网络实时监控[4]。
在该领域的研究,开始重视建立实用的、低成本的GPS实时在线监测系统以推动其在变形监测领域的应用范围;重视建筑工程申请认证！财富值双倍检索优先专属展现同行交流研究有效提取变形体动态变形特征的变形分析方法;重视研究GPS垂直位移监测精度,使之能与水平位移监测精度匹配,发挥其测定三维位移的优越性。
1. 3. 3 基于数字摄影测量的变形监测摄影测量作为一种遥感式数据采集方法,可用于各种目的的测量,以前,由于存在设备专业化,价格昂贵,所需工作环境的限制、数据处理技术复杂,处理周期长,信息反馈慢等原因难以推广。
近年来,随着计算机技术的飞速发展,摄影测量已经进入了数字摄影测量时代。
被摄物体的数字影像的获取变得越来越容易。
利用数字影像处理技术和数字影像匹配技术获得同名像点的坐标,就可以计算出对应物点的空间坐标。
整个处理过程是由计算机完成的,因此也称为“计算机视觉的摄影测量”[5]。
数字近景摄影测量技术应用于变形监测与其他测量手段相比具有显而易见的优点。
通过摄影测量的方法,建立变形体的三维立体模型,通过模型的量测,以测定监测点乃至整个变形体的空间位置及其变化。
其监测精度已经达到了mm级[6]。
显然,变形监测的摄影测量方法,不仅圆满地解决了观测的同时性、观测点的连续性、动态监测等问题,而且可以对一些无法到达的变形体进行监测。
1. 3. 4 基于三维激光扫描技术的变形监测激光雷达通过发射红外激光直接测定雷达中心到地面的角度和距离信息以获取监测点的三维坐标数据。
激光雷达属于无合作目标主动遥感测量技术,事先不需要布置任何测量标志,直接对变形体扫描,能够快速获取变形体上高密度的三维坐标数据[7]。
根据遥感平台不同,三维激光扫描可分为机载型、车载型、站载型,其中车载型和站载型属于地面遥感系统,是工程建筑物变形监测的主要平台。
三维激光扫描技术对变形体监测数据采集采用高密度、高速度的面采集方式,具有很强的数字空间模型信息的获取能力。
测程根据仪器种类,从几米到2km以上。
单点测量精度在几毫米到数厘米之间,模型的精度要远高于单点精度,可达2-3 mm。
三维激光扫描技术已经在桥梁、文物保护、滑坡监测等领域进行应用。
激光扫描系统得到的是海量数据,点云具有一定的散乱性、没有实体特征参数,直接利用该数据比较困难。
必须建立针对三维激光扫描技术的整体变形监测概念[8],研究三维激光扫描变形监测理论和数据处理方法。
研究无监测点的监测对象测量方法;研究监测对象三维表面模型的建立;研究基于三维监测对象模型的变形分析理论及方法;建立基于三维扫描技术的监测数据和模型精度的评价体系等。
由于三维扫描系统价格昂贵,该方法用于建筑物的变形监测投入较大,目前普及应用还有相当的难度。
2 变形监测的粗差探测技术变形监测中,为了获得正确的变形分析结果,必须在监测数据的预处理阶段将观测数据中的粗差予以识别和剔出。
目前有关粗差检验和可靠性理论的研究成果,可概括为两种粗差处理模型,即期望移动模型和方差扩大模型。
期望移动模型是假定含有粗差的观测值l服从期望值为E(l) +ε(ε为观测值的粗差,称为期望移动量)、方差为σ2l的正态分布,在平差函数模型中,将粗差视为模型误差。
在使用该模型时,首先要解决好粗差定位问题。
方差扩大模型则是将含有粗差的观测值视为服从期望为E(l)、方差为异常大(记为a2σ2l,a2 1)的正态分布,其实质是将粗差归入随机模型,这种模型是通过定权来消除粗差观测的影响。
近些年来,也有人将模式识别理论和方法引入了粗差识别问题的研究。
另外,对于监测数据中的粗差和系统误差的可区分性研究也是一个很重要的研究方向[9]。
3 变形监测分析与预报建模随着变形监测技术的发展,监测数据的采集方法日趋成熟。
然而,从大量的监测数据中挖掘信息,依然是近年来变形监测领域重点关注的热点问题之一。
在变形监测数据处理中,人们总希望能通过恰当方法提取或挖掘出正确反映变形体变形规律的有用信息,为工程设计和灾害防治提供科学依据[10]。
变形分析与预报的数学模型变形分析建模是采用数学模型来逼近、模拟和揭示变形体的变形规律和动态特征,旨在理解和预测变形体的动态变形规律及特征,为工程设计和灾害防治提供科学依据。
变形分析模型根据分析目的的不同,可分为变形体几何分析模型和物理解释模型。
许多学者提出并研究了各种模型。
FIG 变形分析专门委员会进行了变形模型的分类,如图1所示。
3. 2 变形监测数据处理的几种典型建模分析方法近年来,变形分析与预报建模成为工程测量领域倍受关注的研究方向,其中比较典型的、代表性的数学模型及分析方法有以下几种[11-12]: (1)回归分析模型,回归分析模型是依据实测数据用最小二乘法确定回归方程系数,所建模型属于经验模型。
这种模型建模过程简单,使用方便,它是迄今为止研究最多,也是最为流行的变形观测分析方法。
该模型又分为以下两种:①曲线拟合,该方法是趋势分析法中的一种,又称曲线回归或趋势曲线分析,用各种光滑的曲线来近似描述变形体的变形发展的基本趋势。
比较典型的多项式趋势模型为:Yt=a0+a1t+…+antn。
②多元线性回归分析,它是研究一个变量与多个因子之间非确定关系的最基本方法。
其数学模型是:yt=β0+β1xt1+β2xt2+…+βpxtp+εt (t=1,2,3,…n) εt~N(0,σ2)式中,下标t表示观测值变量,共有n组观测数据,p表示因子个数。
多元线性回归分析应用于变形观测数据处理与变形预报中主要包括两方面的内容,其一是变形成因分析,上式中自变量xt1,xt2…xtp为因变量的各个不同影响因子时,则该模型可以用来分析和解释变形与变形原因之间的因果关系;其二变形的预测预报,当上式中的自变量xt1,xt2…xtp在t时刻的值为已知值或可观测值时,则可用该模型预测变形体在同一时刻的变形大小。
(2)时间序列分析模型,回归分析法是假设观测数据在统计上独立或不相关的,是一种静态的数据处理方法。
时间序列分析方法是一种动态的数据处理方法,该方法的特点在于:逐次观测值通常是不独立的,且分析必须考虑到观测资料的时间顺序,当逐次观测值相关时,可根据过去的观测值预测变形体未来的变形趋势,可以利用观测数据之间的自相关建立相应的数学模型来描述变形的动态特征。
某些随机过程与另一些变量取值之间的随机关系往往根本无法用函数关系式来描述。
这时,需要采用这个随机过程本身的观测数据之间的依赖关系来揭示这个随机过程的规律性。
ARMA(n,m)模型是时间序列分析中最具代表性的一类线性模型。
(3)灰色系统分析模型,系统分析的经典方法是用概率统计的方法,从大量的历史期数据中寻找统计规律,这对于统计数据量少的贫信息系统的分析较为棘手,灰色系统理论提供了贫信息情况下解决系统问题的新途径。