变形监测复习资料

一、

名词解释

1、变形：变形是指变形体在各种载荷的作用下，其形状大小及位置在时空域中的变化

2、倾斜观测：测定工业与民用建筑物倾斜度随时间变化的工作

3、挠度：建筑物在应力的作用下产生弯曲和扭曲，弯曲变形时横截面形心沿与轴线垂直

方向的线位移

4、水平位移：建筑物的水平位移是指建筑物整体平面移动

5、液体静力水准：利用相互连通的且静力平衡时的液面进行高程传递的测量方法

6、测量机器人：由电动马达驱动和程序控制的TPS系统结合激光，通信及CCD技术组

合而成的

7、奇异值：与前面变形规律不同，但不一定是错误的观测值，所以接受

8、回归分析：从数理统计的理论出发，对建筑物的变形量与各种作用因素的关系，在进行了大量的实验和观测后，仍然有可能寻找出它们之间的一定的规律性，这种处理变形监测资料的方法即叫回归分析

七、简答题（6分×6＝36分）

1、工程建筑物产生变形的主要原因，及变形的分类？

由于工程地质，外界条件等因素的影响，建筑物及其设备在施工和运营过程中都会产生一定的变形

通常情况下可以分为静态变形和动态变形，根据变形特征可分为变形体自身的形变和变形体的刚体位移。按变形速度分类：长周期，短周期，瞬时形变。按变形特点分类：弹性变形和塑性变形

原因：(1) 自然条件及其变化：建筑物地基的工程地质、水文地质、大气温度的变化，以及相邻建筑物的影响等。

(2) 与建筑物本身相联系的原因：如建筑物本身的荷重、建筑物的结构、形式以及动荷

载的作用、工艺设备的重量等。

(3) 由于勘测、设计、施工以及运营管理方面的工作缺陷，还会引起建筑物产生额外变

形。

分类：(1)按变形性质可以分为周期性变形和瞬时变形(2)按变形状态则可分为静态变形和动态变形

2、水平位移监测有哪些主要方法？

大地测量法，基准线法，专用测量法，GPS测量法

3、变形监测方案编制的步骤和主要内容。

1变形监测内容的确定2监测方法，仪器和精度的确定3监测部位和测点布置的确定4 监测频率的确定

监测方案编制的步骤（1）收集监测工作所需的基础技术资料；（2）现场踏勘，了解掌握周围环境；（3）编制监测方案初稿；（4）会同有关部门（包括甲方、施工方、监理方

等）确定各类监测项目和数据的控制基准；（5）监测方案上报审查、修改完善、报批执 行。监测方案的主要内容：（1）工程概况；（2）监测工作的目的与意义；（3）监测工作 执行的技术标准；（4）监测的具体项目与测量点位的布设（包括图件）（5）各监测项目 的观测周期与频率；（6）监测仪器设备、精度，以及具体观测方法；（7）监测人员的配 置、分工与工作职责；（8）监测资料的整理、数据处理与变形分析方法；（9）监测工作 进度、工期、上报的对象与时限；（10）项目管理与质量控制制度、注意事项及建议等。

4、如基准线两端点确有位移，则对观测点偏离值有何影响，推导公式并分析其精度。

对于基准线观测，如图所示，当端点Ａ、Ｂ由于本身位移而变动到了Ａ’ 、Ｂ’ 时，则对P 点进行观测所得到的偏离值不再是Li ’，而变成了Li 。

由图不难看出，端点位移对偏离值的影响为:

()b b a S S L L AB iB i i i ∆+∆-∆=

-'=δ

P 点实际偏离AB 基准线的偏离值为:

iB AB i i i i S S b a b L L L ∆-∆+∆+=+='δ 假设Pi 点首次观测时，偏离基准线的偏离值为L ’0i ，则所求该点的实际位移值为 : ()i iB AB i i i i i L S S b a b L L L d 00

'-∆-∆+∆+='-+=δ 因观测点至基准线端点距离为一常数，令

AB iB i S S K =

故上式写成：

()i i i i i L b K a K L d 01'-∆⋅-+∆⋅+=

Pi 点位移值的精度计算公式 :

()22221222端测m K K m m i i d i ⋅+-+=

对上述中误差计算公式进行分析：（1）当观测点在基准线中点时，取21==

AB iB i S S K

222212端测m m m i d +=

（2）当观测点靠近任一端点时，取近似值 ：

10==i i K K 或 2222端测m m m i d +=

对基准线法的精度进行分析：

（1）当观测点在基准线中点时：222212端测m m m i d +=

（2）当观测点靠近任一端点时：2222端测m m m i d +=

由此可见，观测点越靠近基准线端点，则端点位移对变形观测的影响越大。

但此时，实际测定观测点偏离值的精度较高，因此，在实际变形观测工作中，仍认为在整条基准线上测定观测点位移值的精度均匀一致，即整条测线上任意点位移值的精度比较接近。

5、确定变形监测的频率主要由哪些因素决定？应遵循什么原则？

（一）因素:观测的频率取决于变形值的大小和变形速度，同时与观测目的也有关系。

（二）原则:

1.变形监测的频率应以既能系统地反映所测变形的变化过程，又不遗漏其变化的时刻为

原则，根据单位时间内变形量的大小及外界因素的影响来确定。

2.当实际观测中发现异常情况时，则应及时相应地增加观测次数。

6、垂线有哪两种形式？各适用于什么监测工作？

正垂线和倒垂线，正垂线一般用于建筑物各高程面处的水平位移监测，挠度观测和倾斜测量。倒垂线大多用于岩层错动监测，挠度监测，或用作水平位移的基准点

7、基准线法主要有哪几种具体观测方法？各有何优缺点？主要误差来源？

视准线法，激光准直法，引张线法

视准线法：所用设备普通，操作简便，费用少，受多种因素影响，操作不当时，误差不容易控制，精度会受明显影响，误差来源，照准精度，大气折光

激光准直：工程造价和系统维护的费用高，精度明显提高。误差来源。大气折光

张引线法：设备简单，测量方便，速度快，精度高，成本低，

误差来源：观测误差，外界条件的影响

8、引张线系统主要由哪些部件构成？为什么要采用无浮托引张线？

端点装置，测点装置，测线和保护管，减少误差的原因因素，提高引张线的综合精度，简化引张线的观测程序

9、简述变形监测的主要技术和数据处理分析的主要内容。

自动化监测技术，光纤传感监测技术，CT技术，GPS，激光技术，测量机器人技术，渗流热监测技术，安全监控专家系统

主要技术：(1) 地面测量方法：包括常规几何水准测量、三角高程测量、方向角度测量、距离测量等；(2)空间测量技术：包括卫星定位、合成孔径雷达干涉等；(3) 摄影测量和地面激光扫描；(4) 专门测量手段：包括激光准直、各类传感器测量和应变计测量等。

数据处理分析：

１．成因分析（定性分析）：成因分析是对结构本身(内因)与作用在结构物上的荷载（外因），加以分析、研究，确定变形值变化的原因和规律性。

２．统计分析(定量分析)：根据成因分析的结果和其他相关影响，对实测数据进行统计分析，剔除粗差和系统误差的影响，找出分布规律，从而导出变形值与引起变形的有关因素之间的函数关系。

10．监测标志按其性质和用途分别分为哪几种？

工作性质分类：

（1）平面标志用来构成测量建筑物平面位移的平面控制网。

（2）高程标志则构成观测建筑物沉降或进行垂直位移观测的高程控制网。

用途分类：

（1）变形点又称变形观测点：直接埋设在所要观测研究的建（构）筑物上，它们和待测