桥梁工程变形监测与变形分析PPT课件

桥 索塔产生挠度变形的原因主要有三个方面：
梁 （1） 由于索塔两侧的拉力不等，而使索塔在
挠 度
顺桥向产生挠度变形；
观 （2） 由于索塔受风力、日照等外界环境因素
测 的影响，而产生挠度变形；
（3） 由于设计与施工的不合理性，而使索塔
产生额外的变形。
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索塔挠度观测的目的
第 (1) 在索塔建设过程中，随着索塔高度的增加，挠度
移 墩台的沉降和不均匀沉陷（即倾斜变形）。
监
测
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垂直位移观测
第 •所谓垂直位移观测，就是定期地测量布设
2 节
在桥墩台上的观测点相对于基准点的高差，
以求得观测点的高程，并将不同时期观测点
桥 梁
的高程加以比较，得出墩台的垂直位移值。
基 •监测点的观测一般应根据实际情况布设成
础 附合路线或闭合路线。
•运营中的桥梁结构及其环境所获得的信息不仅是 理论研究和实验室调查的补充，而且可以提供有 关结构行为与环境规律的最真实的信息。 •桥梁安全监测带来的将不仅是监测系统和对某特 定桥梁设计的反思，它还可能并应该成为桥梁研 究的“现场实验室”。
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桥梁的变形
第 桥梁变形按其类型可分为静态变形和动态
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垂直位移监测方法
第
1 节
•精密水准测量
• 三角高程测量
概 述
•液体静力水准测量 •压力测量法
•GPS测量
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水平位移监测方法
第
1 节
•三角测量法
•交会法
概 述
• 导线测量法 •基准线法
•测小角法
•GPS观测
•专用方法
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挠度观测方法
第 1
第 桥梁墩台的变形观测主要包括两方面：
1 节
•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
概 述
桥轴线方向）的倾斜观测。 •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。
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塔柱变形观测
第
1 （1）塔柱顶部水平位移监测； 节 （2）塔柱整体倾斜观测； 概 （3）塔柱周日变形观测； 述 （4）塔柱体挠度观测；
（5）塔柱体伸缩量观测。
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桥面挠度观测
第
1 •桥面挠度是指桥面沿轴线的垂直位移情况。 节 •桥面在外界荷载的作用下将发生变形，使 概 桥梁的实际线形与设计线形产生差异，从而 述 影响桥梁的内部应力状态。
1 节
变形;
•静态变形是指变形观测的结果只表示在某
概 述
一期间内的变形值，它是时间的函数。 •动态变形是指在外力影响下而产生的变形，
它是表示桥梁在某个时刻的瞬时变形，是
以外力为函数来表示的对于时间的变化。
•桥梁墩台的变形一般来说是静态变形，而
桥梁结构的挠度变形则是动态变形。
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桥梁墩台变形观测
3 节
变形的幅度也急剧增大。只有准确地掌握索塔摆动 和扭转的规律，才能有效地指导施工和相应的施工
桥 测量工作。
梁 (2) 在大桥钢箱梁吊装过程中，由于施工原因，致
挠 使索塔两侧受力不平衡，从而使索塔在顺桥向产生
垂 直
•观测点观测包括引桥观测点观测和水中桥
位 墩观测点的观测。由于引桥观测点是在岸上，
移 监
其施测方法与一般水准测量方法相同。
测
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第十章 桥梁工程变形监测
变
形
监
测
§3 桥梁挠度观测
与
变
形
分
析
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索塔挠度观测
第 索塔的挠度是指索塔在高程方向上索塔各点的
3 水平位移分布情况，它包括桥轴线方向的水平 节 位移和垂直于桥轴线方向的水平位移。
•观测建筑物垂直位移的方法有多种，
桥 梁
如：精密水准测量、连通管测量、GPS
基 测量等;
础 •各种方法都有其自身的特点，在实际
垂 直
工程中，应根据工程特点和要求灵活
位 应用。
移
监
测
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基点网的布设
第 •为了观测墩台的垂直位移，需建立变形监
2 节
测基点网，基点网由基准点和工作基点组 成。
桥 •基准点应尽量选在桥梁承压区之外，但又
梁 基
不宜离桥梁墩台太远。基准点需成组埋设，
础 以便相互检核。
垂 •工作基点一般选在桥台或其附近，以便于
直 位
观测布设在桥梁墩台上的观测点，测定各
移 桥墩相对于桥台的变形。而工作基点的垂
监 测
直变形可由基准点测定，以求得观测点相 对于稳定点的绝对变形。
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•悬锤法
节源自文库
•精密水准法
概 述
•全站仪观测法 •GPS观测法
•静力水准观测法
•测斜仪观测法
•摄影测量法
•专用挠度仪观测法
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第十章 桥梁工程变形监测
变 形 监
测 §2
与 变 形 分 析
桥梁基础垂直位移监测
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概述
第 •桥梁垂直位移观测主要研究桥梁墩台
2 节
空间位置在垂直方向上的变化。
桥梁工程变形监测与变形分析
变 形 监 测 与 变 形 分 析
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1
主要内容
第
十
章
•概述
桥
•桥梁基础垂直位移监测
梁 工
•桥梁挠度观测
程
•桥梁结构的健康诊断
变
形
监
测
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第十章 桥梁工程变形监测
变
形
监
测
§1 概述
与
变
形
分
析
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目的与意义
第 •桥梁变形观测是桥梁运营期养护的重要内容，对 1 桥梁的健康诊断和安全运营有着重要的意义。 节 •成桥后的结构状态识别和确认，桥梁运营过程中 概 的损伤检测、预警及适时维修制度的建立，有助 述 于从根本上消除隐患及避免灾难性事故的发生。
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观测点的布设
第 •在布设监测点时，应遵循既要均匀又要有重
2 节
点的原则。均匀布设是指在每个墩台上都要
布设观测点，以便全面判断桥梁的稳定性；
桥 重点布设是指对那些受力不均匀、地基基础
梁 基
不良或结构的重要部分，应加密观测点，主
础 桥桥墩尤应如此。
垂 直 位
•主桥墩台上的观测点，应在墩台顶面的上下 游两端的适宜位置处各埋设一点，以便研究
•过大的桥面线形变化不但影响行车的安全， 而且对桥梁的使用寿命有直接的影响。
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桥面水平位移观测
第
1 •桥面水平位移主要是指垂直于桥轴线方向 节 的水平位移。 概 •桥梁水平位移主要由基础的位移、倾斜以 述 及外界荷载（风、日照、车辆等）等引起，
对于大跨径的斜拉桥和悬索桥，风荷载可 使桥面产生大幅度的摆动，这对桥梁的安 全运营十分不利。