变形监测数据处理(3)
如何进行变形监测数据的处理与分析
如何进行变形监测数据的处理与分析变形监测是工程领域中一个重要的技术手段，用于实时观测和分析建筑物、桥梁、坝体等工程结构的变形情况，以便及时评估结构的稳定性和安全性。
而变形监测数据的处理与分析是确保监测数据准确可靠、为工程安全评估提供可用依据的重要步骤。
本文将探讨如何进行变形监测数据的处理与分析。
首先，变形监测数据的处理应从数据采集的角度出发。
在进行监测前，需要选择合适的监测手段和仪器设备，如全站仪、位移传感器等，以确保监测数据的准确性和可靠性。
同时，还需要设置合理的监测点，以覆盖结构的重要部位和关键位置，确保监测数据全面、全面。
在数据采集过程中，需要注意操作规范，避免误操作或仪器故障导致的数据失真。
其次，进行变形监测数据的处理时，需要注意数据的质量控制。
在数据处理前，需要对采集的原始数据进行初步筛查和清理，剔除异常值和明显错误数据。
然后，需要对数据进行有效性验证和信度分析，通过对数据的序列分析、相关性分析等手段，评估监测数据的准确性和可靠性。
同时，还需要进行数据的去趋势处理和周期性处理，以消除季节性和周期性影响，提取出变形的趋势和规律。
在变形监测数据处理的基础上，进行数据的分析与解释是至关重要的。
首先，需要进行定量分析，计算各监测点的位移、变形速率等指标，以量化变形的程度和变化趋势。
此外，还可以对某些关键位置的变形数据进行空间插值，绘制等值线图或变形云图，以直观显示结构变形的分布情况。
同时，还可以通过时间序列分析、趋势预测等方法，预测和评估结构未来的变形趋势和稳定性。
此外，进行变形监测数据处理与分析时，还需要进行案例比对和评估。
通过与历史数据、设计数据或模型仿真数据对比，评估监测数据的一致性和可信度，及时发现并解决可能存在的问题。
同时，可以通过对不同类型结构的监测数据进行跨结构比对，建立监测数据的统计模型和分析模型，为今后类似结构的变形监测和安全评估提供参考。
综上所述，进行变形监测数据的处理与分析是确保工程结构安全评估的重要环节，需要从数据采集、数据质量控制、数据分析和解释等多个方面综合考虑。
《变形监测与数据处理》考试复习参考
参考书目：《工程测量》（李青岳、陈永奇）《变形监测数据处理》（武大出版社）1 变形监测的概念，目的，意义？概念：就是利用测量与专用仪器和方法对变形体的变形现象进行监视观测的工作。
目的：首要目的是掌握变形体的实际性状，为判断其安全提供必要的信息，其次获得变形体变形的空间状态和时间特性（几何分析），同时还要解释变形的原因（物理解释）。
意义：实用上的意义：主要掌握各建筑物和地质构造的稳定性，为安全性诊断提供必要的信息，以便及时的发现问题并采取措施。
科学上的意义：更好的理解变形的机理，验证有关工程设计的理论和地壳运动的假说，进行反馈设计以及建立正确的预报变形的理论和方法。
2 变形体：变形体的范畴可以大到整个地球，小到一个工程建（构）筑物的块体,包括自然和人工的构筑物。
(对可能产生变形的各种自然的或人工的建筑物或构筑体的统称)3 引起变形的因素？(可总结为3个方面,自然因素工程自身与工程有关的勘测、设计、施工、运营等)（1）人类开发自然资源的活动会破会地壳上部平衡，造成地面变形。
（2）人口密集的地方大量抽去地下水，造成地面沉陷。
（3）地下采矿引起矿体上方岩层移动。
（4）地壳中的应力长期的积累,引起地壳位移甚至地震 （5）与工程本身相联系的勘测、设计、施工、运营产生。
4 变形体的范畴：全球性变形研究（空间大地测量）、区域性变形研究（GPS、INSAR）、工程和局部性变形研究（地面常规测量技术、地面摄影测量技术、特殊和专用的测量手段、以及以GPS为主的空间定位技术）。
5.变形监测的内容及其分类分类：（1）按研究范围分类：全球性的、区域性的、局部性的（2）按时间特性分类：运动式（变形总趋势朝一个方向）、动态式（观测主要得到振动的幅值，周期等信息） 静态变形:空间位置随时间的变化特性,占多数; 动态变形:变形体空间位置在外力作用下,在某一时刻的变化.内容：应根据建筑物的性质和地基情况来定。
（1）工业和民用建筑：对于基础而言：内容是均匀沉陷和不均匀沉陷；对建筑物本身而言：是倾斜和裂缝观测； 对工业企业等各种设备而言：是水平位移和竖直位移； 对高层和高耸建筑物：还应观测瞬时变形、可逆变形、扭转； （2）水工建筑物：水平位移、垂直位移、渗透（浸润线）以及裂缝观测（3）钢筋混泥土建筑物：外部观测：水平位移、垂直位移、伸缩缝的观测 内部观测（4）地表沉降：定期进行观测，掌握其沉降与回升的规律。
阐述水利工程坝体变形监测数据处理系统
阐述水利工程坝体变形监测数据处理系统0引言水利工程由于规模浩大，技术复杂，施工期长等特点，为了施工期的工程安全和将来水工建筑物的运行安全，以及水利水电工程科学研究的需要，在水利工程各主体工程建筑物和一些主要的附属建筑物部位，都布设了安全监测项目。
水利工程安全监测主要包括精密水准、垂线、引张线、伸缩仪和精密量距等分部工程，各类数据的计算繁琐，工作量较大，周期性强。
我们集多年来测量实践和编程技巧，编制出能完成该变形监测项目中的所有数据的计算处理软件包。
该软件包包括三个相互紧密联系的部分：数据传输、数据处理和数据库管理系统。
笔者通过对其结构的分析，叙述MSOffice XP套件工具在变形监测工作中的简单应用和VBA的一般编程思路。
该软件包可作为水利坝体自动化监测的一个主要模块，可解决变形测量工作中的诸多难题，具有较大的实用性。
1.软件包功能组成和计算实例前已述及，本软件包包括三个主要模块：数据传输、数据处理和数据库管理。
数据传输模块主要是将现场采集的原始数据通过串口输入计算机。
该模块的实现涉及到串口编程；数据处理模块用VBA开发，具有如下功能：a.精密水准数据处理程序；b.跨河水准计算程序；c.精密水准位移量计算；d.高差自动摘录；e.形成平差文件（武汉大学科傻系统文件格式）；f.平面测角、测边数据处理程序；g.正倒垂线数据处理、位移计算程序；h.引张线数据处理、位移计算程序；i.伸缩仪数据处理、位移计算程序；j.精密量距数据处理、位移计算程序；k.竖直传高数据处理、位移计算程序。
数据库管理模块用MSOfficeAccess开发，它将数据处理模块处理后的所有数据导入数据库，用数据库管理系统管理所有数据，进而可根据需要生成报表、绘制图表，直观地描述各变形监测点的变形趋势。
将这些子模块构建在一个统一的操作平台上是本软件包的第四个功能，这项工作由VisualBasic6.0完成。
软件包中各子程序功能各异，计算公式及处理方法亦有很大的不同，但在程序的实现上有异曲同工之妙。
变形监测数据处理方法
变形监测数据处理方法摘要：随着社会的不断进步以及经济的迅猛发展，现代工程建筑物的规模、造型和难度都有了更高的要求。
近年来，变形监测技术在自然灾害的预防和工程建筑物的倒塌与沉降等各个生产、生活领域都得到了广泛的应用与发展，变形监测也与我们的生产和生活紧密相连。
基于此，本文对变形监测的意义进行阐述，分析了变形监测处理中存在的问题，并提出了变形监测数据的处理方法，望对未来变形监测数据的发展提供一定的帮助。
关键词：变形监测；数据处理方法引言变形监测是测量工程中的重要工作内容，和很多方面的学科（比如地球物理、岩土力学、土木工程等）有着紧密的关联。
近年来，人们除了对发展新的监测方法、手段以及仪器重视外，对变形监测数据的处理方法也愈加重视。
而变形监测工作开展的目的主要是通过变形监测技术得到监测数据，并对监测数据进行处理研究，根据变形数据分析发生变形的原因，并提前做好预防工作。
1、变形监测技术的研究意义变形监测主要是利用各种设备以及先进检测技术对变形体的变形趋势进行持续监测，并不断对变形体的动态形变数据进行记录，再根据对观测数据的智能分析，对变形体的变形趋势建立直观的数学预测模型，当变形超过特定的数值时，则认为是可能发生事故灾害的前兆。
采取科学合理的手段对变形体的形变做好监测，不仅能及时准确地对变形体的稳定性和安全性做出判断，降低事故发生的可能，减少国民经济的损失、保障人身财产安全；同时，通过对监测资料的分析，能够更好地解释变形的机理，为研究灾害预报的理论与方法、制定工程设计规范等提供了重要依据。
2、变形监测数据处理中存在的问题2.1数据模型单一现有变形监测数据模型不能做到真实体现变形体的实际变形机理，且变形体还存在力学参数模糊的问题，因此，当变形体处于环境复杂、变形因素不稳定的情况时，如果使用单一的数据模型进行预报，展现效果比较差。
2.2数据准确度低在变形监测数据资料中，经常会出现数据缺失或是粗差等问题，在这种情况下对继续变形趋势进行预测，得出的结果会因数据缺失或是粗差的影响而使得数据的准确度比较低。
变形监测数据处理与分析方法研究的开题报告
变形监测数据处理与分析方法研究的开题报告一、选题背景岩土工程变形监测数据是评价工程结构稳定性和效果的重要依据，且其在实际工程中普遍存在。
传统的变形监测数据处理与分析方法大多基于经验法和定性分析，其精度和可靠性受到较大的限制。
因此，针对实际需要，研究基于统计学和模型拟合的变形监测数据处理与分析方法，具有重要的理论和应用价值。
二、研究目的本研究旨在探究基于统计学和模型拟合的变形监测数据处理与分析方法，建立合理的分析模型和方法，提高变形监测数据的分析精度和可靠性，为岩土工程结构的稳定性评价提供科学依据。
三、研究内容（一）变形监测数据的基本处理方法1. 数据归一化。
2. 滤波处理。
3. 数据异常点识别与修正。
4. 数据预处理。
（二）变形监测数据的分类分析1. 时序分析。
2. 空间分布分析。
3. 多因素贡献分析。
（三）基于统计学的变形监测数据处理方法1. 常用统计学方法。
2. 回归分析方法。
3. 主成分分析方法。
（四）基于模型拟合的变形监测数据处理方法1. 神经网络模型。
2. 支持向量机模型。
3. 粒子群优化模型。
四、研究意义本研究通过引入统计学和模型拟合方法，对传统变形监测数据处理和分析方法的局限性进行了突破，将实现更加准确和科学的变形监测数据处理和分析，为提高岩土工程结构稳定性评价的准确性和可靠性提供重要的理论和方法支持。
五、研究方法本研究主要采用实验研究和数值模拟两种方法。
实验研究将通过针对典型工程在实际工程中进行变形监测，并采用传统方法和本研究中的方法进行数据处理与分析比较，验证本研究的方法的有效性和可行性。
数值模拟则主要采用有限元分析方法，构建岩土工程模型，分析建立的变形监测数据处理和分析模型的精度和可靠性。
六、预期研究成果1. 基于统计学和模型拟合的变形监测数据处理与分析方法。
2. 相关算法和模型程序代码。
3. 实验和模拟结果与分析报告。
七、进度安排第一年：文献综述，变形监测数据的基本处理方法及分类分析的研究。
《变形监测与数据处理》复习资料整理总结
《变形监测与数据处理》复习资料整理总结变形监测：对被监测的对象或物体（简称变形体）进行测量以确定其空间位置及内部形态随时间的变化特征。
隧道施工过程中，使用各种类型的仪表和工具，对围岩、支护和衬砌的力学行为以及它们之间的力学关系进行量测和观察，并对其稳定性进行评价，称为监控量测变形监测的时间间隔称为观测周期变形监测又称变形测量或变形观测。
在水平方向所产生的位移叫做建筑物的水平位移，向上的垂直位移叫做上升，而向下的垂直位移叫做建筑物的沉降。
由于建筑物基础的不均匀沉降而使建筑物垂直轴线偏离其设计位置时，叫做建筑物的倾斜。
由基准点、工作基点组成的平面控制网叫做平面监测网也叫水平位移监测网由基准点、工作基点组成的高程控制网叫做高程监测网也叫垂直位移监测网为观测建筑物、构筑物的变形而建立的专用测量控制网叫变形监测网变形监测的目的与意义1分析和评价建筑物的安全状态、2验证设计参数3反馈设计施工质量 4研究正常的变形规律和预报变形的方法变形监测的特点1周期性重复观测2精度要求高3多种观测技术的综合应用4监测网着重于研究点位的变化变形监测系统设计原则针对性、完整性、先进性、可靠性、经济性变形监测方案设计内容变形监测方案有哪些内容：1监测内容2监测方法和仪器3监测精度施测部位和测点布置4监测期限和频度5预警值及报警制度等实施计划6仪器设备及检定要求7观测与数据处理方法提交成果内容。
变形监测系统设计主要内容1技术设计书2有关建筑物自然条件和工艺生产过程的概述3观测的原则方案4控制点及监测点的布置方案5测量的必要精度论证6测量的方法及仪器7成果的整理方法及其它要求或建议。
8观测进度计划表9观测人员的编制及预算资料分析的常用方法：作图分析、统计分析、对比分析、建模分析。
沉降产生的原因1与地基的土力学性质和地基的处理方式有关；2与建筑物基础的设计有关；3与建筑物的上部结构有关，即与建筑物基础的荷载有关；4施工中地下水的升降对建筑物沉降也有较大的影响。
变形监测与数据处理综述
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变形监测
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❖ 世间万物皆变形。
❖ 静止是相对的, 运动是绝对的；
❖ 不变是相对的, 变化是绝对的。
❖ 绝对的“运动”和“变化”必然会导致物体 产生变形。
❖ 所有的变形都须有“度”（限度）。
❖ 只要变形的速度与程度不超过一定的“限 度”, 则这种变形是正常的、安全的, 否则就 是不正常的、危险的。
第三方实时监测（是指除施工单位和监理 单位的具有一定资质的第三方监测单位, 对施工过程中全天候的监测 ）已逐步纳 入各大型重点工程, 成为其关键工序。
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l 变形:
1 变形的定义
在自重和各种外力的共同作用下, 有形 物体随着时间的推移而发生的形体或 位置的改变称为变形。
变形是自然界普遍存在的现象, 各种荷 载作用于变形体, 使其形状、大小及 位置在时间域或空间域发生变化均为
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2 变形监测的对象
广义而论, 变形观测的研究对象既包括工程建筑物变 形、板块运动、地壳变形、滑坡移动等自然现象, 也包 括人类活动(例如石油开采、矿山开挖、水库蓄水、地下 水过量开采、地下核爆炸等)导致的地表运动。 变形体的范畴可以大到整个地球, 小到一个工程建 (构)筑物的块体, 它包括自然和人工的建(构)筑物。 根据变形体的研究范围, 可将变形监测的研究对象划分 为三大类。
建筑物、大坝、防护堤、矿区等。它们产生变形的原 因一般有以下几点:
(1)自然条件及变化，包括建筑物地基的工
程地质、水文地质、土壤的物理性质、大气温度变化 影响。
(2)与建筑物本身相联系的原因，即建筑物 本身的荷重、建筑物结构型式及动荷载(如风力、震 动)等。
变形监测数据处理
变形监测数据处理1.变形的类型(了解):按变形性质可以分为周期性变形和瞬时变形;按变形状态则可分为静态变形和动态变形静态变形:是指变形监测结果仅表示为时间的函数;动态变形:是指在外力作用下产生的变形，它是以外力为函数来表示的动态系统对于时间的变化，其观测结果是表示建筑物在某个时刻的瞬时变形。
2.变形监测的主要任务(了解):周期性地对拟定的观测点进行重复观测，求得其在两个观测周期间的变化量;或采用自动遥测记录仪监测建(构)筑物的瞬时变形。
3.变形监测分类(了解):(1)按监测范围分类:全球性变形监测:如监测全球板块运动、地极移动、地球自转速率变化等;区域性变形监测:如地壳形变监测、城市地面沉降等;工程和局部性变形监测:如监测工程建筑物的三维变形、滑坡体的滑动、地下开采使引起的沉陷变形等。
(2)按监测地点分类:内部变形监测:内容主要有工程建筑物的内部应力、温度变化的测量，动力特性及其加速度的测定等;外部变形监测:又称变形观测，其主要内容有建(构)筑物的沉降观测、位移观测、倾斜观测、裂缝观测、挠度观测等。
(工程建筑物的内外部变形观测之间有着密切的联系，一般应同时进行，以便互相验证和补充)4.测量点分类:(1)水准基点:垂直位移监测的基准点。
一般3~4个点构成一组，形成近似正三角形或正方形，为保证其坚固与稳定，应选埋在变形区以外的岩石上或深埋于原状土上，也可以选埋在稳固的建构筑物上。
普通混凝土标;地面岩石标;浅埋钢管标;井式混凝土标;深埋钢管标;深埋双金属标 (2)工作基点:用于直接测定监测点的起点或终点。
应在变形区附近相对稳定的地方，其高程尽可能接近监测点的高程。
工作基点布置:工作基点埋设:一般采用地表岩石标，当建筑物附近的覆盖层较深时，可采用浅埋标志，当新建建筑物附近有基础稳定的建筑物时，也可设置在该建筑物上。
工作基点观测:应经常与水准基点进行联测，通过联测结果判断其稳定状况，保证监测成果的正确可靠。
测绘技术中如何进行精密工程测量和变形监测的数据处理
测绘技术中如何进行精密工程测量和变形监测的数据处理测绘技术在现代工程领域中起着至关重要的作用，而精密工程测量和变形监测是测绘技术的重要应用之一。
在建筑、桥梁、道路等工程项目中，精密测量和变形监测数据处理是确保工程质量和安全的关键环节。
本文将探讨如何进行精密工程测量和变形监测的数据处理，以确保测绘数据的准确性和可靠性。
一、精密工程测量数据处理精密工程测量是指使用高精度仪器和设备，采取精确的方法和技术进行的工程测量。
在进行精密测量之前，首先需要确定测量目标和测量方法。
测量目标可以是建筑物、高架桥、隧道等工程构筑物的各种尺寸、形状和位置信息，测量方法可以是全站仪测量、GNSS测量、激光测量等。
在测量过程中，需要注意测量仪器的校准和检验，确保测量结果的准确性和可靠性。
同时，还要考虑到各种误差的影响，如观测误差、仪器误差、大气影响等，进行误差补偿和校正。
精密工程测量数据的处理包括数据采集、数据处理和数据分析。
数据采集是指使用测量仪器和设备进行实际测量和观测，并将测量数据记录下来。
在数据采集过程中，需要选择合适的测量点和测量方法，确定测量范围和测量精度要求。
数据采集可以是实地测量，也可以是遥感测量，根据具体工程项目的情况选择合适的测量方式。
数据处理是指将采集到的原始测量数据进行清理、整理和处理，得到符合要求的测量结果。
数据处理包括数据滤波、数据平差、数据拟合等操作。
数据滤波是指去除数据中的随机误差和干扰信号，提高数据的精度和稳定性。
数据平差是指使用数学方法对数据进行优化和调整，使得测量结果满足一定的数学模型和几何关系。
数据拟合是指使用数学模型对数据进行拟合和匹配，得到最佳的拟合曲线或曲面。
数据分析是指对处理后的数据进行分析和解释，得出工程测量的结论和结论支撑的依据。
数据分析可以是定量分析，通过统计和数学方法得出某些指标和参数；也可以是定性分析，通过观察和推理得出某些结论和建议。
数据分析是精密工程测量的最后一步，也是决定测量结果应用的关键步骤。
变形监测数据处理
变形监测数据处理1.变形的类型（了解）：按变形性质可以分为周期性变形和瞬时变形；按变形状态则可分为静态变形和动态变形（1）水准基点：垂直位移监测的基准点。
一般3~4个点构成一组，形成近似正三角形或正方形，为保证其坚固与稳定，应选埋在变形区以外的岩石上或深埋于原状土上，也可以选埋在稳固的建构筑物上。
普通混凝土标；地面岩石标；浅埋钢管标；井式混凝土标；深埋钢管标；深埋双金属标（2）工作基点：用于直接测定监测点的起点或终点。
工作基点布置：应在变形区附近相对稳定的地方，其高程尽可能接近监测点的高程。
工作基点埋设：一般采用地表岩石标，当建筑物附近的覆盖层较深时，可采用浅埋标志，当新建建筑物附近有基础稳定的建筑物时，也可设置在该建筑物上。
工作基点观测：应经常与水准基点进行联测，通过联测结果判断其稳定状况，保证监测成果的正确可靠。
（3）监测点：垂直位移监测点的简称，布设在被监测建（构）筑物上。
5.监测点布设要求：位于建（构）筑物的特征点上，能充分反映建（构）筑物的沉降变形情况，点位应当避开障碍物，便于观测和长期保护，标志应稳固，不影响建构筑物的美观和使用，还要考虑建筑物基础地质、建筑结构、应力分布等，对重要和薄弱部位应该适当增加监测点的数目。
盒式标志；窨井式标志；螺栓式标志6.监测点分类：基准点：基本控制点，尽可能长期保存、稳定不动，一般每个工程要3个以上；7.监测点设置一般原则：要能够反映变形监测对象整体及关键部位的位移；便于现场观测；便于保存，并不易受损；不同监测对象类型的相应规范要求。
变形监测方案的设计的原则：以安全监测为目的，针对监测对象安全稳定的主要指标进行；测点的布置应能够比较全面地反映出监测对象的工作状态；按照国家现行的有关规定与规范进行；应尽量采用先进的测试技术，积极选用效率高、可靠性强的先进仪器和设备；各监测项目应能够相互校验，以利于进行变形分析；在满足监测性能和精度要求前提下，力求减少费用；方案中临时监测项目和永久监测项目应相互衔接；应尽量减少与工程施工的交叉影响。
高精度测量变形监测方案与数据处理
高精度测量变形监测方案与数据处理1. 引言变形监测是一项重要的工程技术，用于探测结构物的变形情况，为结构的安全运行提供依据。
随着测量技术的不断发展，高精度测量变形监测方案和数据处理成为了研究的重点。
本文将从测量方案和数据处理两个方面进行论述，探讨高精度测量变形监测的方法和技术。
2. 测量方案高精度测量变形监测方案需要选用合适的仪器设备和测量方法。
在选择仪器设备时，需要考虑其测量精度、稳定性和适应性。
常用的测量仪器包括全站仪、激光测距仪和倾斜仪等。
选用合适的测量方法，如静态测量、动态测量和非接触测量等，根据实际需求确定监测方案。
同时，应充分考虑环境因素对测量结果的影响，例如温度、湿度和振动等。
3. 测量误差分析测量误差是测量过程中不可避免的问题，对于高精度测量变形监测尤为重要。
其中，系统误差和随机误差是主要的误差来源。
系统误差是由仪器设备和测量方法本身的固有误差引起的，如仪器校准不准确等；而随机误差则是由于环境因素和操作人员的不确定性引起的。
对误差来源进行分析和解决，可以提高测量的可靠性和精度。
4. 数据采集与存储高精度测量变形监测需要准确采集和存储测量数据。
数据采集可以通过现场观测和远程监测两种方式进行。
现场观测一般采用实时数据采集系统，通过连接测量设备和计算机，及时获取变形数据。
远程监测则是通过无线传感器网络等技术，将测量数据传输到中心服务器进行实时分析和存储。
同时，应建立完善的数据存储系统，包括数据库和云存储等，以确保数据的安全性和可靠性。
5. 数据处理与分析高精度测量变形监测的数据处理是保证监测结果准确可靠的关键。
数据处理包括数据预处理、误差校正和数据分析等步骤。
数据预处理主要包括数据滤波和数据修正等，用于去除异常值和减小测量误差。
误差校正则通过建立误差模型和修正算法，对测量误差进行补偿。
数据分析则是对采集的数据进行统计和分析，以获得结构物变形的特征和趋势。
6. 结果展示与报告高精度测量变形监测的结果展示与报告是将测量数据转化为工程决策的重要环节。
建筑物变形观测的过程控制与安全措施
建筑物变形观测的过程控制与安全措施建筑物变形观测的过程控制与安全措施建筑物的变形观测是一项非常重要的技术工作，主要是为了确保建筑结构的安全性和稳定性。
随着建筑技术的发展，建筑物的高度和规模越来越大，建筑物变形观测的重要性也越来越凸显。
建筑物的变形观测主要是指连续监测建筑物的姿态、形变以及其他方面的情况。
在建筑物变形控制的过程中，需要特别注意一些安全措施，以确保建筑物不会出现不稳定的情况。
一、建筑物变形观测的过程控制（一）监测点的布置监测点的布置是建筑物变形观测的关键，应该根据实际情况合理布置，以确保监测数据的准确性和可靠性。
合理的监测点布置应该考虑建筑物的结构、建筑物的姿态以及建筑物的变形情况等因素。
在确定监测点的位置之前，要进行综合分析和评估，采取合适的措施来预防或降低观测误差和不良影响。
（二）监测设备的选择监测设备是建筑物变形观测的主要工具，通常包括激光测距仪、位移传感器、角度传感器、全站仪等。
在选择监测设备时，需要考虑监测数据的精确度、监测范围、监测精度和稳定性等因素，以确保采集到的监测数据准确可靠。
（三）监测数据的处理监测数据的处理是建筑物变形观测的重要环节，需要对采集到的数据进行处理分析，得到合理的结果。
主要包括数据的收集、质量控制、数据的精度分析以及数据的插值与拟合等。
在数据处理的过程中，需要注意数据分析的精确性和合理性，以确保监测数据的可信度。
（四）监测结果的评估监测结果的评估是建筑物变形控制的关键，需要对监测数据进行分析和评估，以得出监测结果的可靠程度。
评估的主要方式包括定量评估和定性评估两种方式。
在评估结论时，需要综合考虑多种因素，如监测精度、监测点布置、监测时间等，才能得到准确的评估结论。
（五）建筑物变形控制方案的制定在得出建筑物变形监测数据后，需要根据监测数据制定变形控制方案。
控制方案应该按照具体的监测数据制定，根据实际情况制定合理的措施，以达到控制建筑物变形的目的。
二、建筑物变形观测的安全措施（一）安全防范意识在进行建筑物变形观测的过程中，需要充分认识到监测的意义和重要性，并时刻保持安全意识。
桥梁工程变形监测方案
桥梁工程变形监测方案1.监测目标和要求桥梁工程变形监测的主要目标是通过实时、准确地监测桥梁结构的变形情况，及时判断结构的稳定性，并对异常情况进行预警和分析。
监测要求包括：实时监测变形数据、准确标定监测位置、高精度测量变形量、快速响应异常情况等。
2.监测设备和技术(1)监测设备：选择合适的监测设备是影响监测效果的重要因素。
可以选择激光测距仪、GNSS测量系统、倾斜仪、挠度计等设备。
这些设备可以提供高精度的变形数据，并且具有较高的稳定性和可靠性。
(2)监测技术：通过不同的监测技术可以实现对桥梁变形情况的全面监测。
例如，利用激光测距仪可以实现对桥梁的纵向和横向位移变形的监测；倾斜仪可以测量桥梁的倾斜变形；GNSS系统可以实现对桥梁的整体位移和变形的监测等。
3.监测方案(1)监测位置的确定：根据桥梁结构的特点和工程要求，在桥梁的主体结构和关键部位安装监测设备，如桥塔、梁体、支座等。
监测位置的确定需要充分考虑到监测的重要性和可行性，确保监测结果的准确性和全面性。
(2)监测频率和周期：根据桥梁的使用情况、结构特点和监测目标，制定监测频率和周期。
可以通过连续监测、定时监测或事件触发监测等方式，获取尽可能多的变形数据，以便及时发现异常情况。
(3)数据处理和分析：对监测数据进行及时处理和分析，以便了解桥梁结构的变形特点和趋势。
可以使用专业的数据处理软件进行数据的预处理和分析，还可以应用数据挖掘和机器学习等技术，发现异常变形，并进行预警和报警。
(4)监测报告和管理：根据监测结果和分析，编制监测报告，汇总和记录桥梁结构的变形情况和趋势，为桥梁的维护和管理提供依据。
监测报告应包括监测数据、分析结果、异常情况和管理建议等内容。
4.实施和维护在实施桥梁工程变形监测方案时，需要进行设备安装、校准和参数配置等工作，保证监测设备的准确性和可靠性。
在使用过程中，定期对监测设备进行巡检和维护，确保设备的正常运行。
此外，还需要建立完善的管理机制和应急预案，及时处理数据异常和设备故障，并与维修单位进行沟通和协调。
如何进行变形监测数据的处理与分析
如何进行变形监测数据的处理与分析引言近年来，随着现代科技的发展，变形监测在工程领域中扮演着越来越重要的角色。
通过对变形监测数据的处理与分析，可以及时发现安全隐患，为工程问题的解决提供参考依据。
本文旨在介绍如何进行变形监测数据的处理与分析，使其能够更好地发挥作用。
一、数据采集与预处理变形监测的第一步是数据采集，常用的数据采集方法有全站仪、GPS、激光测距仪等。
采集到的数据需要进行预处理，包括数据清洗、去除异常值等。
数据清洗的目的是保证采集到的数据的准确性和可靠性。
去除异常值则可以排除由于设备故障或人为因素导致的异常数据，确保后续的数据处理和分析结果的准确性。
二、数据可视化与统计分析变形监测数据的可视化与统计分析是了解数据分布特征和趋势变化的重要手段。
常用的方法有绘制时序曲线、频率直方图、箱线图等。
时序曲线可以直观地显示变形量随时间的变化趋势，通过观察曲线的形状和走势，可以初步判断工程变形的规律。
频率直方图可以显示变形量在不同范围内的分布情况，有助于了解变形量的集中程度和离散程度。
箱线图则可以展示变形量的最大值、最小值、中位数等统计指标，有助于判断变形量是否存在异常值和异常波动。
三、趋势分析与预警通过趋势分析，可以了解变形数据的长期变化趋势和可能的发展方向，为后续的工程处理提供依据。
常用的方法有线性回归分析和趋势线拟合等。
线性回归分析可以通过拟合一条最佳拟合线来描述变形数据之间的线性关系，从而预测未来的变形趋势。
趋势线拟合则是将数据拟合成一条规律明显的曲线，通过观察曲线的变化趋势，可以预测后续的变形情况。
在趋势分析的基础上，可以设置预警阈值，一旦数据超过预警阈值，及时采取措施，避免工程安全事故的发生。
四、变形与因素关系分析变形监测数据往往受多种因素的影响，例如季节、温度、湿度、荷载等。
为了揭示这些因素与变形数据之间的关系，可以进行变形与因素关系分析。
常用的方法有方差分析、回归分析等。
方差分析可以判断不同因素对变形数据的影响程度，从而确定主导因素。
变形监测及数据处理方案
目录摘要 (I)Abtract.............................................................................................................................................. I I1 工程概况 (1)2 监测目的 (2)3 编制依据 (3)4 控制点和监测点的布设 (4)4.1 变形监测基准网的建立 (4)4.2 监测点的建立 (4)4.3 监测级别及频率 (5)5 监测方法及精度论证 (6)5.1水平位移观测方法 (6)5.2沉降观测方法 (8)5.3基坑周围建筑物的倾斜观测 (9)6 成果提交 (10)7 人员安排及施工现场注意事项 (11)8 报警制度 (13)9 参考文献 (13)附录1 基准点布设示意图 (15)附录2 水准观测线路设示意图 (16)附录3 水平位移和沉降观测监测报表 (17)附录4 巡视监测报表样表 (18)附录5 二等水准测量观测记录手薄 (19)附录6 水平位移记录表 (20)1 工程概况黄金广场6#楼基坑支护工程位于合肥市金寨路和黄山路交口西南角，基坑开挖深度为12.4m~13.3m，为临时性工程,为一级基坑，重要性系数1.1，基坑使用期为六个月。
由于多栋建筑物与基坑侧壁距离较近，均在基坑影响范围内。
按照国家现行有关规范强制性条文，“开挖深度大于或等于5m或开挖深度小于5m但现场地质情况和周围环境较复杂的基坑工程以及其他需要监测的基坑工程应实施基坑工程监测。
”为了及时和准确地掌握基坑在使用期间的变形情况以及基坑相邻建筑物主体结构的沉降变化，需对基坑进行水平位移(或沉降)变形监测，并对相邻建筑物进行沉降监测。
为此，编制以下检测方案。
2 监测目的在基坑施工期间，由于坑内土体开挖，会引起基坑底面的回弹；在外侧土压力的作用下，会引起围护结构内力发生变化，同时产生变形；如果围护结构强度和刚度不足，将导致支护桩倾斜，甚至坍塌等严重事故；同时由于基坑降水，水位的下降会引起坑外土体的固结，使地面发生沉降，特别是如果支护防渗系统存在缺陷，将会发生渗漏，流沙等现象，结果导致地坪开裂以及周围建筑物产生不均匀沉降。
工程测量学第9讲 工程的变形监测和数据处理
二、变形体的几何模型和监测点布设
1.变形监测实施：变形监测是通过对变形体进行空间上的离 散化和数据获取在时间上的离散化实施的。 （1）前者是用一定数量的有代表性的位于变形体上的目标 点(或称为观测点)来代表变形体的几何模型，变形监测就是 确定目标点之间的相对运动以及相对于变形体周围的绝对运 动(参见图6-3)。
（5）水准基准点有时还设在平峒内，或采用深埋双金属标 等。 （6）目标点的布设应具有一定的密度，具有代表性。 （7）不仅仅布设在变形体的表面，而且还布设在内部的不 同部位，呈立体式分布。应与变形体固连在一起，能反映所 代表部位的变形，且稳定；能长期保存，与变形体共存亡； 便于观测，对外界的其他干扰影响不敏感。 （8）在变形观测时，不可能对建筑物的每一点都进行观
（2）科学上的作用：积累监测分析资料，能更好地 解释变形的机理，验证变形假说，为研究灾害预报的 理论和方法服务检验工程设计的理论是否正确，设计 是否合理，为以后修改设计、制定设计规范提供依。
3.变形监测的内容： 变形监测主要包括水平位移、垂直位移监测，偏距、倾斜、
挠度、弯曲、扭转、振动、裂缝等的测量，主要是对描述变 形体自身形变和刚体位移的几何量的监测。 （1）水平位移：监测点在平面上的变动，它可以分解到某一 特定方向； （2）垂直位移是监测点在铅直面或大地水准面法线方向上的 变动。
若只对目标点的相对变形感兴趣，则可以不设参考点，这时 存在秩亏问题，坐标系的定义也需另定。
3.监测点的布设： （1）对于所有的变形监测都有共性，但具体的要求又不尽 相同，一般要与相邻学科(如地球物理、岩土力学、建筑工程、 机械制造等)人员共同研究决定。 （2）参考点的布设主要应考虑稳定，不受干扰，埋标要求 高，且要考虑测量技术。 （3）在参考点周围一般还要设保护点。当参考点受破坏时 可用保护点来恢复，平时可用于参考点的检核。参考点一般 要钻孔深埋，要求与基岩固结在一起。
变形监测数据处理
变形监测数据处理1.变形的类型（了解）：按变形性质可以分为周期性变形和瞬时变形；按变形状态则可分为静态变形和动态变形静态变形：指变形监测结果仅表示为时间的函数；动态变形：指在外力作用下产生的变形。
它是动力系统随时间的变化，表示为外力的函数。
其观测结果是建筑物在某一时刻的瞬时变形。
2.变形监测的主要任务（理解）：定期重复对拟定观测点的观测，以获得两个观测周期之间的变化；或使用自动遥测记录仪监测建筑物（构筑物）的瞬时变形。
3.变形监测分类（理解）：（1）按监测范围分类：全球变形监测：如监测全球板块运动、极移、地球自转速率变化等；区域形变监测：如地壳形变监测、城市地面沉降等；工程和局部变形监测：如监测工程建筑物的三维变形、滑坡体的滑动、地下开采引起的沉降变形、，等（2）按监测位置分类：内部变形监测：内容主要包括工程建筑物内应力、温度变化、动力特性、加速度等的测量；外部变形监测：也称变形观测，其主要内容包括沉降观测、位移观测、倾斜观测、裂缝观测、挠度观测、，等（工程建筑物的内外变形观测关系密切，应同时进行，以相互验证和补充）4.测点分类：（1）水准基点：垂直位移监测的基准点。
一般3~4个点构成一组，形成近似正三角形或正方形，为保证其坚固与稳定，应选埋在变形区以外的岩石上或深埋于原状土上，也可以选埋在稳固的建构筑物上。
普通混凝土标准；地面岩石标记；浅埋钢管标准；井式混凝土标志；深埋钢管标准；深埋双金属标准（2）工作基点：用于直接确定监测点的起点或终点。
工作基点布置：应在变形区附近相对稳定的地方，其高程尽可能接近监测点的高程。
工作基点埋设：一般采用地表岩石标志。
当建筑物附近的覆盖层较深时，可以使用浅埋标记。
当新大楼附近有一座地基稳定的建筑物时，也可以设置在建筑物上。
工作基点观测：应经常与水准基点进行联测，通过联测结果判断其稳定状况，保证监测成果的正确可靠。
（3）监测点：垂直位移监测点的简称，布置在被监测的建（构）筑物上。
使用测绘技术进行变形监测的步骤
使用测绘技术进行变形监测的步骤引言：随着科技的不断发展，测绘技术在各个领域的应用越来越广泛，其中之一就是变形监测。
变形监测是指通过对地面、地表设施等物体的测量，来监测其形状、位置和尺寸变化的活动。
使用测绘技术进行变形监测，可以帮助我们更好地理解和预测地表的变化，从而保护我们的生活环境和基础设施的安全。
本文将介绍使用测绘技术进行变形监测的步骤。
一、制定测量计划在进行变形监测之前，首先需要制定一个详细的测量计划。
这个计划需要包括以下几个方面的内容：1. 监测目标：明确需要监测的物体或区域，可以是地面、建筑物、桥梁等。
2. 监测周期：确定监测的时间间隔，根据监测目标的特点和变化情况来确定监测的频率。
3. 监测方法：选择合适的测量方法，根据监测目标的性质和需求，可以选择全站仪、GNSS技术、激光测距仪等不同的测量设备和技术。
4. 测量控制点：确定测量控制点的位置和数量，这些控制点用于定位和校正监测数据。
5. 数据处理和分析：确定需要进行的数据处理和分析方法，以及数据的报告形式和发布方式。
二、测量准备在进行实际测量之前，需要进行一系列的测量准备工作。
这些工作包括：1. 确定控制点：根据制定的测量计划，确定需要建立的控制点的位置和数量。
控制点应尽可能稳定并能覆盖监测目标的整个区域。
2. 建立控制网络：利用测量设备和技术，在监测区域内建立一个精密的控制网络。
这个网络可以包括基准点、定位点和校正点等，用于定位和校正监测数据。
3. 测量设备和技术的准备：准备好所需的测量设备和技术，包括全站仪、GNSS接收器、激光测距仪等，并进行校准和测试，确保其精度和准确性。
三、进行测量操作在进行实际的测量操作时，需要遵循一定的操作规范和流程，以确保测量的准确性和可靠性。
具体的操作包括以下几个方面：1. 建立观测桩：在监测目标上建立一系列的观测桩，这些桩用于安装测量设备，以及校正和校准监测数据。
2. 进行测量观测：在设立好的观测桩上进行测量观测，通过测量设备和技术获取监测目标的位置、形状和尺寸等数据。
桥梁混凝土结构监测技术规程
桥梁混凝土结构监测技术规程一、前言桥梁是交通运输的重要组成部分，而桥梁混凝土结构是桥梁中最为重要的构件之一。
为了确保桥梁的安全和可靠性，对桥梁混凝土结构进行监测是必要的。
本技术规程旨在规范桥梁混凝土结构监测的技术要求和操作流程，以保证监测结果的准确性和可靠性。
二、监测目的桥梁混凝土结构监测的主要目的是：1.了解桥梁混凝土结构的受力情况和变形情况；2.及时发现和预防桥梁混凝土结构的安全隐患；3.为桥梁维护和修复提供科学依据。
三、监测内容桥梁混凝土结构监测的内容包括：1.桥梁混凝土结构的静力监测，包括桥墩、桥台、梁体等结构的应力、应变、变形等参数的监测；2.桥梁混凝土结构的动态监测，包括桥梁的振动、加速度等参数的监测；3.桥梁混凝土结构的环境监测，包括桥梁周围环境的温度、湿度、风速等参数的监测。
四、监测方法1.静力监测方法：(1)应力监测：采用应变片或应力计等传感器进行监测，应变片应按照设计要求粘贴在混凝土结构上，并进行定期检查和校准；(2)应变监测：采用应变片或应变计等传感器进行监测，应按照设计要求粘贴在混凝土结构上，并进行定期检查和校准；(3)变形监测：采用测量仪器或位移传感器等进行监测，监测点应选择在混凝土结构的关键部位，并进行定期检查和校准。
2.动态监测方法：(1)振动监测：采用加速度传感器或振动传感器等进行监测，监测点应选择在混凝土结构的关键部位，并进行定期检查和校准；(2)加速度监测：采用加速度传感器等进行监测，监测点应选择在混凝土结构的关键部位，并进行定期检查和校准。
3.环境监测方法：(1)温度监测：采用温度传感器等进行监测，监测点应选择在混凝土结构的关键部位，并进行定期检查和校准；(2)湿度监测：采用湿度传感器等进行监测，监测点应选择在混凝土结构的关键部位，并进行定期检查和校准；(3)风速监测：采用风速传感器等进行监测，监测点应选择在混凝土结构的关键部位，并进行定期检查和校准。
五、监测频次桥梁混凝土结构监测的频次应根据桥梁的重要程度和实际情况来确定，一般应在每年进行一次监测。
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（JGJ8-2007）. 北京:中国建筑工业出版社,2008
2.中华人民共和国水利行业标准. 混凝土大坝安全监
测技术规范（DL/T 5178-2003）.
3.
北京：中国水利水电出版社,
2004
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6
变形监测数据处理
1.本课程学习的重要性
2.本课程涉及到的主要问题
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1.1 变形监测的内容、目的与意义
1.1.2 变形监测的内容
1）工业与民用建筑物：主要包括基础的沉陷观
测与建筑物本身的变形观测。就其基础而言， 主要观测内容是建筑物的均匀沉陷与不均匀沉 陷。对于建筑物本身来说，则主要是观测倾斜
与裂缝。对于高层和高耸建筑物，还应对其动 态变形（主要为振动的幅值、频率和扭转）进
12.白迪谋.工程建筑物变形观测和变形分析.
西南交通大学出版社 2002
13.朱建军等.变形测量的理论与方法.中南大学出版社 2004
14.唐孟雄等.深基坑工程变形控制.
中国建筑工业出版社 2006
15.黄声享等.小浪底水利枢纽外部变形规律研究.
整理课件
测绘出版社,2008.12
5
规范: 变形监测数据处理
欢迎
各位同学！
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1
课程：变形监测数据处理
授课教师: 黄声享 教授 Sxhuang@ 武汉大学测绘学院 2009年4月
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2
变形监测数据处理
主要参考书:
1.陈永奇,吴子安,吴中如.变形监测分析与预报.
北京:测绘出版社,1998
2.吴子安.工程建筑物变形观测数据处理.
北京:测绘出版社,1989
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14
1.1 变形监测的内容、目的与意义
1.1.1 变形监测的基本概念
• 变形的概念 • 变形监测的概念 • 变形体的范畴
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1.1 变形监测的内容、目的与意义
1.1.1 变形监测的基本概念
变形体的范畴可以大到整个地球，小到一个工程建（构）筑 物的块体，它包括自然的和人工的构筑物。根据变形体的研 究范围，可将变形监测研究对象划分为这样三类： •全球性变形研究，如监测全球板块运动、地极移动、地球 自转速率变化、地潮等； •区域性变形研究，如地壳形变监测、城市地面沉降等； •工程和局部性变形研究，如监测工程建筑物的三维变形、 滑坡体的滑动、地下开采使引起的地表移动和下沉等。
变形分析的的内涵及其研究进展 关于本课程的学习
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9
1.1 变形监测的内容、目的与意义
本节要求了解并掌握三方面的内容：
• 变形监测的基本概念 • 变形监测的内容 • 变形监测的目的和意义
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1.1 变形监测的内容、目的与意义
1.1.1 变形监测的基本概念
• 变形的概念 • 变形监测的概念 • 变形体的范畴
• 变形的概念 • 变形监测的概念 • 变形体的范畴
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1.1 变形监测的内容、目的与意义
本节要求了解并掌握三方面的内容：
• 变形监测的基本概念 • 变形监测的内容 • 变形监测的目的和意义
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1.1 变形监测的内容、目的与意义
1.1.2 变形监测的内容 变形监测的内容，应根据变形体的性质 与地基情况来定。要求有明确的针对性， 既要有重点，又要作全面考虑，以便能 正确反映出变形体的变化情况，达到监 视变形体的安全、了解其变形规律之目 的。
7.王尚庆.长江三峡滑坡监测预报.
北京:地质出版社,1999
8.李珍照.大坝安全监测.
北京:中国电力出版社,1997
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4
变形监测数据处理
9.岳建平等.变形监测技术与应用. 国防工业出版社 2007
10.何秀凤.变形监测新方法及其应用.科学出版社 2007
11.伊晓东等.变形监测技术及应用.黄河水利出版社 2007
▪ 变形监测技术 ▪ 变形数据整编 ▪ 变形分析与预报
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7
如何学好该课程？
变形监测任务书
监测方案
变形监测数据获取
人工观测
自动化观测
数
监测资料的预பைடு நூலகம்理
理
统 计
监测基准与稳定性分析
知 识
变形分析方法
统计模型 确定性模型
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第一章 引 论
主 要 内 变形监测的内容、目的与意义 容 变形监测技术及其发展
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1.1 变形监测的内容、目的与意义
1.1.1 变形监测的基本概念
变形是自然界的普遍现象，它是指变形体 在各种荷载作用下，其形状、大小及位置 在时空域中的变化。变形体的变形在一定 范围内被认为是允许的，如果超出允许值 ，则可能引发灾害。自然界的变形危害现 象时刻都在我们周边发生着，如地震、滑 坡、岩崩、地表沉陷、火山爆发、溃坝、 桥梁与建筑物的倒塌等。
行观测。对于工业企业、科学试验设施与军事
设施中的各种工艺设备、导轨等，其主要观测
内容是水平位移和垂直位移。
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1.1 变形监测的内容、目的与意义
1.1.2 变形监测的内容
2）水工建筑物：对于土坝，其观测项目主要为水
平位移、垂直位移、渗透以及裂缝观测。对于混
凝土坝，以混凝土重力坝为例，由于水压力、外
3.陈永奇.变形观测数据处理.
北京:测绘出版社,1988
4.吴中如.水工建筑物安全监控理论及其应用.
北京:高等教育出版社,2003
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变形监测数据处理
主要参考书:
5.吴中如,顾冲时.大坝原型反分析及其应用.
南京:江苏科学技术出版社,2000
6.夏才初,潘国荣.土木工程监测技术.
北京:中国建筑工业出版社,2001
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1.1 变形监测的内容、目的与意义 1.1.1 变形监测的基本概念
在精密工程测量中，研究的最具有代表性的
变形体有：
大坝 桥梁
高层（耸）建筑物
矿区 防护堤 边坡
隧道 地铁
地表沉降
高速铁路 核电站 大型科学实验装置等
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1.1 变形监测的内容、目的与意义
1.1.1 变形监测的基本概念
整理课件
12
1.1 变形监测的内容、目的与意义
1.1.1 变形监测的基本概念
• 变形的概念 • 变形监测的概念 • 变形体的范畴
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1.1 变形监测的内容、目的与意义
1.1.1 变形监测的基本概念
所谓变形监测，就是利用测量与专用仪器 和方法对变形体的变形现象进行监视观测 的工作。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。变形监测工作是 人们通过变形现象获得科学认识、检验理 论和假设的必要手段。