建筑物产生变形的原因
建筑物变形观测
建筑物变形观测与动态位移监测3.1 变形概述建筑物在工程建设和使用过程中,由于基础的地质结构不均匀,土壤的物理性质不同,土基的塑性变形,地下水位的变化,大气温度的变化,建筑物本身的荷重(如风力,震动等)的作用,会导致工程建筑物随时间的推移发生沉降,位移,扰曲,倾斜及裂缝等现象。
这些现象统称为变形。
工程建筑物的变形,按其类型可以分为:静态变形和动态变形.静态变形通常是指变形观测的结果只表示在某一时期内的变形值,也就是说,它只是时间的函数;动态变形是指在外力影响下而产生的变形,故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一时刻的瞬时变形.变形按时间长短可分为:长周期变形(建筑物自重引起的沉降和变形),短周期变形(温度变化引起的变形)。
按研究的范围可以分为:全局性变形,区域性变形,局域性变形。
按成因可以分为:人工干预变形,自然原因变形,综合原因变形。
3.2 变形观测概述3.2.1.变形观测所谓变形观测,是用测量仪器或者专用仪器测定建筑物及地基建筑物在荷载和外力作用下随时间变形的工作.通过变形观测,可以检查、各种工程建筑物和地质构造的稳定性,及时发现问题,确保质量和使用安全;更好的了解变形的机理,验证有关工程设计的理论和地壳运动的假说,建立正确的预报变形的理论和方法;以及对某种新结构,新材料,新工艺的性能做出科学的客观的评价。
变形观测属于安全监测。
变形观测有内部观测和外部观测两方面。
内部观测内容由建(构)筑物的内部应力,温度变化的测量,动力特征及其速度的测定等,一般不由测量工作者完成。
内部观测与外部观测之间有着密切的联系,应同时进行,以便互相验证和补充。
外部观测的内容主要有沉降观测,位移观测,倾斜观测,裂缝观测和扰度观测等.1、沉降观测它是指建筑物及其基础在垂直方向上的变形(也称垂直位移).沉降观测就是测定建筑物上所设观测点(沉降点)与基准点(水准点)之间随时间的变化的高差变化量.通常采用精密水准测量或液体静力水准测量的方法进行.2、水平位移观测它是指建筑物在水平面内的变形,其表现形式为在不同时期平面坐标或距离的变化.建筑物水平位移观测是测定建筑物在平面位置上随时间变化的移动量. 测定水平位移的方法很多,有常规的地面控制测量方法,如导线,前方交会法等;也有各专用方法,如基准线法,正、倒垂线法等3、倾斜位移观测它是指建筑物因为地基的不均匀沉降或其他原因造成的.建筑物倾斜位移分为两类:一类表现为以不均匀的水平位移为主;另一类则表现为以不均匀的沉降为主.倾斜观测是用经纬仪,水准仪或其他专用仪器测量建筑物的倾斜随时间变化的工作.对于上述两种倾斜一般采用不同的观测方法,前者可采用先测出水平位移然后计算倾斜的方法,即所谓的“直接法”;后者可通过测量建筑物基础相对沉降的方法进行测定,即先测出沉降后计算倾斜的方法,也就是所谓的“间接法”.4、裂缝观测它是指建筑物基础的不均匀沉降,温度的变化和外界各种荷载的作用,使得建筑物内部的应力大大超过了允许的限度,使得建筑物的结构产生裂缝。
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。
高层建筑的主要变形特点
高层建筑的主要变形特点高层建筑的主要变形特点是由于建筑物自身重量、外部荷载、温度变化、风力等因素的影响,导致建筑物产生各种形式的变形。
这些变形特点主要包括以下几个方面:1. 垂直变形:高层建筑的垂直变形主要是由于建筑物自身重量和外部荷载的影响所引起的。
在建筑物的使用过程中,由于人员和物品的负荷,建筑物会产生一定的垂直变形,这种变形通常是逐渐发生的,但是如果荷载过大或者建筑物结构不合理,就会导致建筑物的垂直变形过大,从而影响建筑物的使用寿命和安全性。
2. 水平变形:高层建筑的水平变形主要是由于风力和地震等外部因素的影响所引起的。
在强风和地震的情况下,建筑物会产生较大的水平变形,这种变形通常是瞬间发生的,但是如果建筑物的结构不合理或者建筑物所处的地理环境不稳定,就会导致建筑物的水平变形过大,从而影响建筑物的使用寿命和安全性。
3. 温度变形:高层建筑的温度变形主要是由于温度的变化所引起的。
在建筑物的使用过程中,由于气温的变化,建筑物会产生一定的温度变形,这种变形通常是逐渐发生的,但是如果建筑物的材料不合理或者建筑物所处的气候环境不稳定,就会导致建筑物的温度变形过大,从而影响建筑物的使用寿命和安全性。
4. 建筑物整体变形:高层建筑的整体变形主要是由于建筑物自身结构的变化所引起的。
在建筑物的使用过程中,由于建筑物的材料老化、结构疲劳等因素的影响,建筑物会产生一定的整体变形,这种变形通常是逐渐发生的,但是如果建筑物的结构不合理或者建筑物所处的环境不稳定,就会导致建筑物的整体变形过大,从而影响建筑物的使用寿命和安全性。
高层建筑的变形特点是多种多样的,需要在设计和施工过程中充分考虑这些因素,采取合理的措施来保证建筑物的使用寿命和安全性。
同时,在建筑物的使用过程中,也需要定期进行检查和维护,及时发现和处理建筑物的变形问题,以保证建筑物的稳定性和安全性。
弯曲变形文档
弯曲变形弯曲变形简介弯曲变形是指在受到外力作用时物体的形状发生弯曲的现象。
在力的作用下,物体会沿某个轴向发生曲率的变化。
这种变形是由于物体内部的应力分布不均匀造成的。
弯曲变形的现象普遍存在于日常生活和工程领域中,如桥梁、建筑物、杆件等。
弯曲变形的原理和影响因素在弯曲变形的过程中,物体经历了受力、应力和应变等过程。
受力物体受到的外力是引起弯曲变形的原因。
外力可以是静力或动力,来自外界的压力、重力、扭矩等。
不同类型的外力会对物体的弯曲变形产生不同的影响。
应力应力是指物体内部单位面积上的力。
在弯曲变形中,物体受到的外力通过内部的分子和原子之间进行传递,从而在物体内部产生应力。
应力的大小和方向直接影响着物体的弯曲程度和方向。
应变应变是指物体在受到外力作用后发生的形状变化。
应变可以分为线性应变和非线性应变两种类型。
线性应变是指弯曲变形的形状随应力成正比的变化。
非线性应变则是指物体在受到外力作用后,并不按线性规律进行变化。
影响因素弯曲变形的程度和形状会受到多种因素的影响:•材料的属性:材料的韧性、强度、刚度等属性会影响物体的弯曲变形。
•受力的位置和大小:外力的位置和大小直接决定了物体弯曲变形的形状和程度。
•物体的结构:物体的大小、形状、几何结构等都会影响其弯曲变形的方式和程度。
弯曲变形的应用和工程案例弯曲变形在工程领域中具有重要的应用价值。
许多结构和设备的设计都需要考虑弯曲变形的影响。
桥梁和建筑物桥梁和建筑物常常会受到各种外力的作用,如重力、风力、温度变化等。
这些外力会引起桥梁和建筑物的弯曲变形。
为了确保结构的稳定性和安全性,工程师需要考虑这些变形,并根据实际情况进行结构设计和加固。
杆件和承重构件杆件和承重构件在机械、航空航天和汽车等领域中广泛使用。
在受到载荷作用时,这些杆件会发生弯曲变形。
工程师需要根据载荷和弯曲变形来选择合适的材料和结构,以确保杆件的强度和稳定性。
弹性元件和弹簧弹性元件和弹簧在许多设备和机械中起到承载和缓冲作用。
14 第十四章 建筑物变形监测
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第一节 概述
二、变形监测的主要内容
(二)水工建筑物 对于大型水工建筑物,例如混凝土坝,由于水的侧压力,外界 温度变化,坝体自重等因素的影响,坝体将产生沉降、水平位移、 倾斜、挠曲等变化,因而需要进行相应内容的变形观测。对于某些 重要建筑物,除了进行必要的变形监测外,还需要对其内部的应变 、应力、温度、渗压等项目进行观测,以便综合了解建筑物的工作 性态。主要监测项目如下: ① 现场巡视 ② 外部监测:沉降、水平位移、倾斜、挠度、裂缝、滑坡等。 ③ 内部监测:温度、应力/应变、渗压、渗流量、水力学观测、 水文观测、泥沙。 ④ 环境监测:水位、气温、降雨量、风、地震、地下渗流场。
图14-1 垂直位移监测基准点 2019/4/2 12
第二节 变形监测系统设计
二、变形监测点的分类 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。工作点埋设在被 研究对象附近,要求在观测期 间保持点位稳定,其点位由基 准点定期检测。 工作基点位置与邻近建筑 物的距离不得小于建筑物基础 深度的1.5~2.0倍。
第十四章
建筑物变形监测
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第十四章 建筑物变形监测
★ 第一节 概述
第二节 变形监测系统设计 第三节 垂直位移观测 第四节 水平位移监测 第五节 挠度和裂缝观测 第六节 建筑物倾斜观测 第七节 变形监测数据的整理和分析
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第一节 概述
一、变形监测的目的 变形体的变形可分为两类:变形体自身的形变和变 形体的刚体位移。 引起建筑物变形的原因主要有:建筑物的自重、使 用中的动荷载、振动或风力等因素引起的附加荷载、地 下水位的升降、地质勘探不充分、设计错误、施工质量 差、施工方法不当等。 建筑物变形监测的目的主要有以下几个方面: ① 分析估计建筑物的安全程度,以便及时采取措 施,设法保证建筑物的安全运行; ② 利用长期的观测资料验证设计参数; ③ 反馈工程的施工质量; ④ 研究建筑物变形的基本规律。
装配式建筑出现变形的常见原因剖析
装配式建筑出现变形的常见原因剖析装配式建筑是一种先进的建筑技术,通过将建筑构件在工厂内预制完成,然后再进行现场组装。
它具有施工速度快、质量可控、节能环保等诸多优势,因此在现代建筑领域得到了广泛应用。
然而,有时候装配式建筑会出现变形的情况,影响了其稳定性和使用寿命。
本文将从结构设计、材料选用和施工过程等方面来剖析装配式建筑出现变形的常见原因。
结构设计是影响装配式建筑变形的重要因素之一。
在结构设计中,如果未能充分考虑到加载情况或者外力作用,则容易导致变形问题。
首先,载荷不均匀分布是一种常见原因。
当部分构件承受较大压力时,容易导致局部变形并发生位移。
其次,在设计阶段未充分考虑变形控制措施也可能产生问题。
例如,在悬挂角度或连接位置选择不合理的情况下,无法在实际使用中实现统一受力,并容易造成整体变形。
材料选用也对装配式建筑是否出现变形起着重要影响。
首先,材料的强度和稳定性是决定变形程度的关键因素之一。
如果所采用的材料强度不够高或者存在较大的缺陷,就容易在使用过程中发生形变甚至破坏。
其次,材料热胀冷缩系数与变形密切相关。
若材料在温度波动下会产生较大变化,并且装配式建筑未能充分考虑该因素,则可能会引起结构扭曲和位移。
施工过程中的问题也是导致装配式建筑出现变形的常见原因之一。
首先,施工工艺及质量控制不到位可能引起装配式建筑问题。
例如,在基础处理时未进行准确测量或不合理施工导致了地基沉降和结构平衡失调,从而导致更严重的变形问题。
其次,连接技术不当也容易引起装配式建筑整体变形。
如果连接方式选择错误、选用材料不符合要求或者工艺执行不当等情况都可能使得构件无法正确受力,进而造成整体结构的扭曲和偏移。
解决装配式建筑出现变形问题需要多方面的配合和努力。
首先,加强结构设计过程中的综合考虑是解决问题的关键。
设计人员应确保在加载分析过程中充分考虑外力作用和造型特点,并根据实际使用条件选择合适的材料来保证整体结构稳定性。
其次,在施工过程中严格控制质量,做好每个环节的检验与验收工作。
房屋变形裂缝
房屋变形裂缝
房屋变形裂缝是一种常见的房屋结构问题,主要由于地基、温度、干缩等因素引起。
这些裂缝不仅影响房屋的美观性,还可能影响房屋的结构安全和使用寿命。
地基问题是引起房屋变形裂缝的主要原因之一。
当地基土质不均匀或地基处理不当时,房屋各部位可能发生不均匀沉降,导致裂缝产生。
这类裂缝通常从墙根延伸到屋顶,严重影响房屋的结构安全。
温度变化也是导致房屋变形裂缝的重要因素。
由于不同建筑材料的膨胀系数不同,房屋在温度变化过程中可能产生应力,从而导致裂缝产生。
这类裂缝一般表现为八字形、水平形等形式,多出现在横墙与纵墙两端部。
此外,施工过程中的不规范操作、建筑材料不合格等因素也可能导致房屋变形裂缝的产生。
例如,施工气候选择不当、墙面开槽修补不当、乳胶漆配比不当等都可能导致裂缝的产生。
这些裂缝通常存在于墙体表面,对房屋结构安全的影响较小,但也需要及时修复,以免影响房屋的使用寿命和美观性。
为了预防房屋变形裂缝的产生,可以采取以下措施:
在设计和施工过程中充分考虑地基的影响,采用合适的地基处理方法和基础形式,确保房屋各部位沉降均匀。
在施工过程中严格控制施工质量,遵守施工规范,确保建筑材料的合格性。
在房屋使用过程中加强维护和保养,及时修复裂缝等损坏部位,确保
房屋结构安全和使用寿命。
深基坑施工造成周边建筑物沉降变形的原因和防控措施
深基坑施工造成周边建筑物沉降变形的原因和防控措施下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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建筑结构的变形与稳定性分析
建筑结构的变形与稳定性分析建筑结构是指构成建筑物的各种构件和材料,通过相互连接形成一个整体,承担建筑物自身重力和外部荷载的力学系统。
在建筑物的设计、施工和使用过程中,结构的变形与稳定性是十分重要的考虑因素。
本文将分析建筑结构的变形与稳定性,并介绍一些分析方法和技术。
一、变形分析变形是建筑结构受荷载作用后产生的几何、形状上的变化。
结构的变形直接关系到建筑物的使用功能和安全性。
通常,建筑结构的变形是可以接受的,但是需要在一定的范围内控制。
过大的变形可能导致建筑物的功能失效,甚至造成结构破坏。
1. 变形原因建筑结构的变形主要受以下几个方面的因素影响:荷载、材料性能、构件刚度、结构形式和施工质量等。
荷载是导致结构变形的主要外力,包括静态荷载、动态荷载和温度变化等。
材料的弹性和粘性等力学性能也会对结构的变形产生影响。
构件刚度是指结构各构件对外力的抵抗能力,刚度越大,变形越小。
不同的结构形式也会对变形有不同的影响。
2. 变形控制方法为了控制建筑结构的变形,可以采取以下几种方法:合理选择结构形式和材料,增加构件尺寸和厚度,提高构件刚度和抗变形能力。
在设计和施工过程中,应进行详细的变形分析和计算,确保满足结构的变形要求。
此外,也可以通过设置补偿装置和预应力等措施来减小结构的变形。
二、稳定性分析稳定性是建筑结构抵抗外力作用时不产生破坏或失稳的能力。
结构的稳定性分析主要研究结构抗侧推、抗压弯和抗扭转等方面的性能。
1. 稳定性失效稳定性失效是指结构在受到一定荷载作用时出现失稳现象。
常见的稳定性失效形式包括整体失稳、局部失稳和摆动失稳。
整体失稳是指结构整体和构件发生整体侧扭或整体位移现象。
局部失稳是指结构某一局部构件在极限弯矩之下发生屈曲现象。
摆动失稳是指结构由于受到侧向力的作用,出现左、右侧摆动。
2. 稳定性分析方法稳定性分析可以通过静力弯矩法、力法和能量法等方法进行。
其中静力弯矩法是最常用的方法之一。
它是根据结构相对于一定轴线的刚度和弯矩对比,判断结构在作用荷载下的稳定性。
竣工验收弯沉的名词解释
竣工验收弯沉的名词解释竣工验收是指建筑工程竣工后,由建设单位和监理单位对工程质量、安全、环境保护等方面进行检查和确认,达到规定标准和验收要求后才能交付使用。
其中,弯沉是指建筑物或构件在使用过程中,由于自重和荷载作用下产生的变形。
本文将对竣工验收弯沉进行详细解释。
一、弯沉的原因弯沉是建筑物或构件在使用过程中产生的变形,其产生原因主要有以下几点:1.自重变形:建筑物或构件自身重量所产生的变形。
2.荷载变形:建筑物或构件承受外部荷载所产生的变形。
3.温度变形:建筑物或构件受温度变化所产生的变形,如冬季膨胀、夏季收缩。
4.湿度变形:建筑物或构件受湿度变化所产生的变形,如木材吸湿膨胀、干燥收缩。
5.地基沉降:建筑物或构件基础所受地基沉降所产生的变形。
二、弯沉的影响弯沉会对建筑物或构件的使用安全、使用寿命、美观度等产生很大的影响,主要表现在以下几个方面:1.安全隐患:弯沉会导致建筑物或构件的变形、开裂,从而影响建筑物或构件的承载能力,严重时甚至会引发建筑物或构件的垮塌。
2.使用寿命:弯沉会加速建筑物或构件的老化,缩短使用寿命。
3.美观度:弯沉会导致建筑物或构件的变形、开裂,影响建筑物或构件的外观美观度。
三、弯沉的控制为了控制弯沉对建筑物或构件的影响,需要采取以下措施: 1.设计控制:在建筑物或构件的设计阶段,应根据其使用条件和荷载特点,合理设置结构支撑,控制其弯沉变形。
2.材料控制:建筑物或构件的材料应符合国家标准,具有一定的强度和刚度,能够承受荷载和自重。
3.施工控制:在建筑物或构件的施工阶段,应按照设计要求和施工规范进行施工,避免施工过程中产生的误差和质量问题。
4.养护控制:建筑物或构件的养护应按照要求进行,及时发现和处理弯沉问题,避免弯沉对建筑物或构件的影响。
四、竣工验收弯沉的检测方法竣工验收弯沉的检测方法主要有以下几种:1.测量法:通过使用测量仪器对建筑物或构件进行测量,确定其变形情况。
2.观察法:通过对建筑物或构件的外观进行观察,发现其变形情况。
_建筑物变形观测
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-4 -5 -4 -3 -4 -3 -2 -2 -1 -1 0
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-4 -9 -13 -16 -20 -23 -25 -27 -28 -29 -29
40.373
40.368 40.365 40.361 40.357 40.352 40.348 40.347 40.346 40.344 40.343 40.343
二级 三级 四级
±0.5 ±1.0 ±2.0
±0.3 ±0.5 ±1.0
±3.0 ±6.0 ±12.0
二.建筑物的沉降观测
建筑物受地下水位升降、荷载的作用及地震等的影
响,会使其产生高程上的位移。一般说来,在没有 水基准点:是沉降观测的基准,应 埋设在建筑物变形影响围之外,距 其它外力作用时,多数呈下沉现象,对它的观测称 开挖边线50m之外,按二、三等水 准点规格埋石,个数不少于3个 沉降观测。
沉降观测基准点
3.沉降观测点的布设
沉降观测点的位置 沉降观测点应布设在能全面反 映建筑物沉降情况的部位,如建筑物四角,沉降缝 两侧,荷载有变化的部位,大型设备基础,柱子基 础和地质条件变化处。
沉降观测点的数量 一般沉降观测点是均匀布置的, 它们之间的距离一般为10~20m。 沉降观测点的设置形式 如图所示。
直接利用经纬仪投点法测量
a i H
圆形建(构)筑物主体的倾斜观测 对圆形建(构)筑物的 倾斜观测,是在互相垂直的 两个方向上,测定其顶部中 心对底部中心的偏移值。
y y1 y 2 y 2 y 1 2 2 x1 x1 x 2 x 2 x 2 2
1~2层
5.观测方法
观测时先后视水准基点,接着依次前视各沉降观测 点,最后再次后视该水准基点,两次后视读数之差 不应超过±1mm。
试析建筑物变形测量的原因
试析建筑物变形测量的原因一、变形测量变形测量,简单来讲,就是分成变形和测量。
它是为了得到观察点各时期与首期点位的变化量,从而对变形体上的观察点展开的一种重复性周期性的观察。
变形测量的内容,应当依据建筑物的地基的具体情形来确定。
必须在保证全面考虑的同时还要有重点有针对的对建筑物进行测量。
从而才能精准的显现出建筑物的不同变化,最终了解建筑物变形的规律,促进建筑物的安全运作。
而按照形式来划分的话,建筑物的变形测量,一般都是分成横向倾斜测量与地基沉降变形测量这两种。
横向倾斜观测,是指地基受到外力影响或者是地基沉降,从而对建筑物顶部出现的垂直偏差的一种测定。
主要是对墙基或者是顶部的相对位移值进行定期持续的观测,然后再对建筑体的倾斜程度进行推测计算。
而地基沉降变形测量,则是观测不停土层的荷载变化导致的观测点的高程变化,最后算出受压土层的最高深度和不同土层的沉降数量。
二、变形测量的原因1、外部原因建筑物变形的外部原因是指建筑物以外的自然条件的改变造成的变形。
包括地质、水文、土壤以及大气温度等等。
比如说建筑物的工程地质,每一个基础的地质都有不同,有的稳定,有的活跃。
从而就会使建筑物产生不同幅度的沉降,然后出现倾斜或者裂缝。
一般来说,地基变形造成建筑物出现倾斜变形时,再对建筑物展开变形测量已经迟了。
一方面是因为它的变形测量的观测时间不够,从而没法获取之前已经存在的变量。
另一方面,是因为没有一个建筑物最初的位置作对比,所以得到的变量数据和资料都难以分析。
所以,在实际操作中,必须要对建筑物进行持续的长时期的监测,展开全过程的监控。
从而有效了解建筑变形的过程和原因,获取相关数据变量,最终有效的处理建筑物变形的问题。
2、内部原因建筑物变形除了自然条件的作用,还有它自身的因素。
它自身引起变形的因素包括建筑物的组织结构、建筑物的荷重、建筑物的形式设计以及震动、风力的影响。
还包括最初的勘测设计,实施过程的实际施工,甚至建筑物的运行管理工作的错误,都会让建筑物出现变形。
10.5 建筑物的变形观测
1、变形观测概述(1) 建筑物发生变形的原因1) 自然条件的变化2) 建筑物本身的荷重,建筑物的结构,型式及动荷载(2) 变形观测的精度要求及内容内容: 建筑物(构筑物)的沉降观测、倾斜观测、水平位移观测、裂缝观测和饶度观测等。
2、建筑物的沉降观测(1)沉降观测的意义在工业与民用建筑中,为了掌握建筑物的沉降情况,及时发现对建筑物不利的下沉现象,以便采取措施,保证建筑物安全使用,同时也为今后合理的设计提供资料,因此,在建筑物施工过程中和投入使用后,必须进行沉降观测。
下列建筑物和构筑物应进行系统的沉降观测:高层建筑物,重要厂房的柱基及主要设备基础,连续性生产和受震动较大的设备基础,工业炉(如炼钢的高炉等),高大的构筑物(如水塔、烟囱等),人工加固的地基,回填土,地下水位较高或大孔性土地基的建筑物等。
(2)观测点的布置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,这与建筑物的大小、荷重、基础形式和地质条件等有关。
一般来说,在民用建筑中,是沿房屋的周围每隔6—12m设立一点;另外,在房屋转角及沉降缝两侧也应布设观测点。
当房屋宽度大于15m时,还应在房屋内部纵轴线上和楼梯间布置观测点。
在工业厂房中,除承重墙及厂房转角处设立观测点外,在最容易沉降变形的地方,如设备基础、柱子基础、伸缩缝两旁、基础形式改变处、地质条件改变处等也应设立观测点。
高大圆形烟囱、水塔或配煤罐等,可在其周围或轴线上布置观测点。
观测点的标志形式:墙上观测点,钢筋混凝土拄上的观测点;基础上的观测点。
(3)观测方法1)水准点的布设建筑物的沉降观测是依据埋设在建筑物附近的水准点进行的,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。
它们埋在建筑物、构筑物基础压力影响范围以外;锻锤、轧钢机、铁路、公路等震动影响范围以外;离开地下管道至少5m;埋设深度至少要在冰冻线及地下水位变化范围以下0.5m。
水准点离开观测点不要太远(不应大于100m),以便提高沉降观测的精度。
工程建筑物变形解决方案
工程建筑物变形解决方案一、工程建筑物变形的原因1. 地基沉降地基沉降是导致工程建筑物变形的主要原因之一。
地基沉降可能由于土壤压缩、地下水位下降等因素引起,当地基发生沉降时会导致建筑物的变形或不平整。
2. 温度变化建筑材料随着温度的变化会发生膨胀和收缩,导致建筑物的变形。
特别是在高温的夏季和低温的冬季,建筑物的温度变化会较大,容易引起变形问题。
3. 地震地震是导致建筑物变形的重要原因之一。
地震引起的振动和地质位移会对建筑结构造成变形,严重危及结构的安全性。
4. 施工质量施工过程中的质量问题也是导致建筑物变形的原因之一。
如果施工工艺不合理、材料质量不过关或者施工过程中出现错误会引起建筑物的变形问题。
二、工程建筑物变形的解决方案1. 强化地基强化地基是解决地基沉降引起的建筑物变形问题的有效手段。
可以通过加固地基、改良土壤等方法来提高地基的承载能力,减小地基沉降对建筑物的影响。
2. 选用合理材料在设计和施工过程中,应该选用合理的建筑材料,特别是在考虑温度变化引起的建筑物变形问题时,应选用具有较好的热膨胀性能和抗温度变化能力的材料,减小温度变化引起的变形。
3. 结构设计优化结构设计中应该考虑到地震对结构的影响,采用合理的结构设计和增加抗震措施来减小地震对建筑物的影响。
4. 控制温度变化针对温度变化引起的建筑物变形问题,可以通过控制室内温度和加强外墙保温等手段来减小变形。
5. 施工质量把关在施工过程中,应该加强对施工质量的把关,保证施工过程中的规范和质量,避免施工质量问题引起的建筑物变形问题。
6. 定期检测和维护建成后的建筑物需要定期进行检测和维护,及时发现问题并采取补救措施,避免建筑物变形问题的进一步扩大。
7. 应急处置一旦发生了建筑物变形问题,应该及时采取应急处置措施,减小损失,并查找变形原因,采取相应措施进行修复。
三、结语工程建筑物变形问题是建筑领域中的一个重要问题,需要我们从地基设计、结构设计、施工工艺等多个方面来综合解决。
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。
变形监测复习总结
第1章概述简述变形监测的定义。
答: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。
变形监测又称变形测量或变形观测。
变形体一般包括工程建筑物、技术设备以及其他自然或人工对象。
简述安全监测的主要目的。
答:分析和评价建筑物的安全状态;验证设计参数;反馈设计施工质量;研究正常的变形规律和预报变形的方法。
简述变形监测的特点。
答:周期性重复观测;精度要求高;多种观测技术的综合应用;监测网着重于研究点位的变化。
简述建筑物产生变形的原因。
答:主要可分为外部原因和内部原因两个方面。
外部原因主要有:建筑物的自重、使用中的动荷载、振动或风力等因素引起的附加荷载、地下水位的升降、建筑物附近新工程施工对地基的扰动等等。
内部原因主要有:地质勘探不充分、设计错误、施工质量差、施工方法不当等。
建筑物变形一般如何进行分类?答:在通常情况下,变形可分为静态变形和动态变形两大类。
静态变形主要指变形体随时间的变化而发生的变形,这种变形一般速度较慢,需要较长的时间才能被发觉。
动态变形主要指变形体在外界荷载的作用下发生的变形,这种变形的大小和速度与荷载密切相关,在通常情况下,荷载的作用将使变形即刻发生。
建筑物变形监测的主要内容有哪几类?答:对于不同类型的变形体,其监测的内容和方法有一定的差异。
总的来说可以分成现场巡视、位移监测、渗流监测、应力监测、环境量监测等几个方面。
环境量监测的主要内容有哪些?答:环境量监测一般包括气温、气压、降水量、风力、风向等。
现场巡视检查的主要方法有哪些?答:巡视检查的方法主要依靠目视、耳听、手摸、鼻嗅等直观方法,也可辅以锤、钎、量具、放大镜、望远镜、照相机、摄像机等工器具进行。
位移监测的主要内容有哪些?答:位移监测主要包括沉降监测、水平位移监测、挠度监测、裂缝监测等。
渗流监测的主要内容有哪些?答:渗流监测主要包括地下水位监测、渗透压力监测、渗流量监测等。
对于水工建筑物,还要包括扬压力监测、水质监测等。
建筑知识:建筑中变形与位移计算的基础知识
建筑知识:建筑中变形与位移计算的基础知识建筑中变形与位移的计算是建筑学的基础之一。
在建筑物设计和施工过程中,正确地计算变形和位移是非常重要的,因为任何变形和位移都会对建筑结构的安全性、使用性和美观性产生重大影响。
一、建筑中的变形和位移变形是指建筑物在受到外力作用时,因受力部位材料内部结构的破坏和位置的改变而导致的形状和尺寸的变化。
在建筑结构设计和施工中,不可避免地会出现一定的变形。
变形可以分为弹性变形和塑性变形两种。
弹性变形是在外力作用下,材料并未发生破坏,只是产生了弹性变形;而塑性变形则是材料内部出现了破坏并不可逆地变形。
位移是指建筑物在受到外力作用时,建筑物各部分的位置相对移动的大小。
在建筑物受到外力作用时,不同部位的受力情况不同,从而导致不同位置的位移不同。
因此,建筑物的结构设计和施工需要考虑各部位受力情况及其产生的位移。
二、建筑中变形和位移的计算建筑物的变形和位移计算是建筑结构设计和施工的重要内容。
下面简要介绍一下建筑物变形和位移的计算方法。
1.弹性变形的计算弹性变形是建筑物在受力后由于其柔性而产生的一种可逆变形,因此可以通过受力状态下材料的物理性质和力学特性来计算。
一般情况下,建筑物受力后各部分的弹性变形可以采用线弹性分析来计算。
线弹性分析将建筑结构看做是由许多弹性杆件组合而成的系统,利用弹性力学的理论进行计算。
在line弹性分析过程中,需要对建筑物的结构进行分段处理,每一段采用相同的截面形状和材料,对应的弹性模量也相同。
2.塑性变形的计算塑性变形是建筑物在受力后由于其材料的塑性而产生的一种不可逆变形,其计算方法则要比弹性变形的计算要困难一些,需要考虑许多因素。
一般情况下,塑性变形计算主要通过非线性有限元法来计算。
非线性有限元法将建筑物看做是由许多弹性杆件和塑性杆件组合而成的系统,不仅要考虑弹性力学,还要考虑材料的塑性和断裂现象。
3.建筑物的位移计算建筑物的位移计算与弹性变形和塑性变形的计算有着密切的关系。
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建筑物产生变形的原因
“变形”是近些年来西方当代建筑形态讨论最多的话题。
这里的“变形”不是一种从简单形态向复杂形态的转变,也不是一种从正
交几何形体向曲线形体的转变,它更多的是对已有或现有形态的脱
离和去除。
大学网整理了建筑物产生了变形的原因,欢迎大家阅读。
基础变形的特征,有下列四种:
1.沉降量--指基础中心点的沉降值。
2.沉降差--指同一建筑物中相邻两个基础沉降量的差。
3.倾斜--指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值。
4.局部倾斜--指砌体承重结构沿纵墙6m~10m内基础两点的沉降差与其距离的比值。
原因:1、地质勘测有误
2、设计存在缺陷
3、在施工中存在的问题
4、地下水位条件对地基变形的影响
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。
建筑物地基和基础变形观测
内容主要有:
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。
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。
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)。
在建筑物附近比较稳固的位置埋设工作基点,直接用以测定建筑物上的观测点的位移,尽可能在变形影响以外的稳固位置埋设基准点(检查点),用以检核工作基点本身的稳固性(见地面沉降和水平位移观测)。
工作基点与基准点一般都组成网形,用精密水准测量的方法来施测和检验。
高程变化值的测定通常采用精密水准方法,也可用液体静力水准仪、气泡倾斜仪、电子水准器等进行测量。
建筑物上部变形观测
内容主要有:
倾斜观测测定建筑物顶部由于地基有差异沉降或受外力作用而产生的垂直偏差。
通常在顶部和墙基设置观测点,定期观测其相对位移值,也可直接观测顶部中心点相对于底部中心点的位移值,然后推算建筑物的倾斜度。
位移观测测定建筑物因受侧向荷载的影响而产生的水平位移量,观测点的建立视工程情况和位移的方向而定。
裂缝观测测出建筑物因基础有局部不均匀沉降而使墙体出现的裂缝。
一般在裂缝两侧设置观测标志,定期观测其位置变化,以取得裂缝的大小和走向等资料。
挠度观测测定建筑物受力后产生的挠曲程度。
一般测定设置在建筑物垂直面内不同高度观测点相对于底点的水平位移值。
摆动和转动观测测定高层建筑物和高耸构筑物在风振、地震、日照等外力作用下的摆动量和扭曲程度。
上述内容多属于以水平位移为主的变形观测,其方法除在稳定地区建立变形控制网,检验工作基点或基准点的稳固性外,通常使用
测角前方交会法、经纬仪投影法、观测水平角法、激光准直法和垂
线观测法等,来定期测定观测点的位置变化。
对于特定方向的水平
位移,还可用视准线法和引张线法进行观测。
近年来,开始应用的
近景摄影测量方法,对于测定地基基础与建筑物沉降、建筑物倾斜、测求裂缝参数、模型变形状态参数,以及建筑机械构件变形的检验
等方面都有一定的效果。
近景摄影测量通常使用摄影经纬仪、普通
摄影机或高速摄影机,按正直、等偏、交向等摄影方式,可在一定
时间段或瞬间连续记录建筑物和试验模型的大量点位变形信息。
并
使用立体坐标量测仪、电子计算机、精密立体测图仪或解析测图仪,按解析法或模拟解析法,测定观测点随时间所产生的二维或三维相
对变形量。
所摄得的像片,作为档案资料还可在其他任何时候进行
检核量测。
变形观测的数据处理与分析首先,将观测成果进行初步整理,再以时间或荷载为横坐标,以累计变形量为纵坐标,绘制各种变形过
程线,以便初步了解变形的幅度、趋势和建筑物的安全情况。
其次,要对观测资料进行归纳和分析。
通常采用回归分析的方法,先选择
合适的拟合方法,再按最小二乘法与统计检验的原理求得回归方程,从而找出变形的规律性。
由此方程即可根据各个自变量来推求所需
因变量(即变形值),以推算、预报今后的变形情况,研究应采取的
措施。
对于基准点、工作基点和观测点稳固性的检验,在有固定的
起算点时,用统计检验的方法,根据定期重复观测的结果,用最小
二乘法计算各点的离差矢量,进行F(两个正态母体的方差是否相等)
检验,以判断水准点高程的变化是由于水准点的升降还是由于观测
的误差所引起。
在没有固定的起算点时,采用秩亏自由网平差方法
计算各点的位移值,根据定期重复观测成果,判断其稳定性。
随着高大建筑的增多和古建筑的维修,变形观测工作愈来愈受到人们的重视。
变形控制网的布设,已在研究应用优化设计的理论和方法;观测方法除了沿用一些行之有效的传统观测仪器和方法外,将逐步应用全能激光测量仪、自动垂直仪、电子测斜仪、位移摄影探索器等光电、电子仪器和摄影测量技术,使测量过程日趋自动化;观测数据的处理,已广泛应用数理统计的方法来检验点位的稳定性,由单一变量统计分析发展到多变量动态的定性定量统计分析,对建筑物的安全将提供更可靠的预测与预报。
[建筑物产生变形的原因]。