变形监测技术与应用复习..docx

第一章1-1 概述一、变形观测概念1、变形 指变形体（根据变形监测区域大小，可将变形监测对象分为三大类：全球性的、区域性的、工程与局部性的，本文统称其为变形体）在各种致变因素的作用下，其形状、大小及位置在时间域和空间域中的变化。本质：是变形体渐变性位移变形到突然发生宏观移动的非线性过程。变形观测指为了解变形量大小，通过定期测量观测点相对于基准点的变化量，从历次观测结果比较了解变形随时间与空间的发展情况。这个过程即是变形观测。产生变形原因1、自然的原因地震、板块运动、日照、风震2、人为的原因（1）地下水的过量抽采（2）地下矿物的开采（3）建筑物的荷载（4）其它因素变形观测的对象、目的和内容1、变形观测的研究对象 全球性变形研究：板块运动、地极运动 区域性变形研究：城市地面沉降 工程和局部变形研究：建筑物变形、滑坡、开采沉陷 精密工测中的变形研究：桥梁、坝体、地铁、护堤2、变形观测的目的 确保工程安全运营分析评价安全状态 验证设计参数，为改正设计和科学研究提供资料 反馈设计施工质量 进行变形分析，研究变形规律，建立预报变形的理论和方法八、变形的分类一般情况，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。 根据变形体的变形特征，变形可分为变形体自身的形变和变形体的刚体位移。 变形体自身形变包括：伸缩、错动、弯曲和扭转四种变形； 刚体位移包含整体平移、整体转动、整体升降和整体倾斜四种变形。1-2 变形观测的精度与观测周期一、变形观测的精度要求制定变形监测精度取决于监测目的、允许变形的大小、仪器和方法所能达到的精度。一般而言，实用目的观测中误差应小于允许变形值的1/10～1/20，科研目的观测中误差应小于允许变形值的1/20～1/100 (1971年国际测量工作者联合会第十三界会议提出)二、变形观测精度的确定1、按允许变形值求观测中误差（1）确定建筑物允许变形值（2）推算要求的观测精度要求（3）确定适宜的观测等级2、变形观测网的精度设计 一般地：变形观测网的精度由允许变形值和观测路线求定三、变形观测的周期1、观测周期的概念相邻两次变形观测的时间间隔。2、观测周期的确定 基本原则：根据建（构）筑物的特征、变形速率、观测精度要求和工程地质条件及施工过程等因素综合考虑。 变形观测周期的确定应以能系统反映所测建筑变形的变化过程、且不遗漏其变化时刻为原则，并综合考虑单位时间内变形量的大小、变形特征、观测精度要求及外界因素影响情况。3、监测测精度及监测周期的合理确定 监测精度与监测周期和位移速度之间存在一定的相互制约的关系： ①当位移速度一定时, 监测周期越短对监测精度的要求越高； ②当复测周期一定时, 位移速度越快对监测精度的要求越低； ③当位移速度很小时, 要求有很高的监测精度和较长的复测周期； ④随着位移速度的增大, 可以相应地缩短复测周期和降低监测精度。 5、变形观测基本原则：建筑变形测量的首次（即零周期）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初始值。 一个周期的观测应在较短的时间内完成。不同周期观测时，宜采用相同的观测网形、观测路线和观测方法，并使用同一测量仪器和设备。对于特级和一级变形观测，还宜固定观测人员、选择最佳观测时段、在基本相同的环境和条件下观测。当观测量受温度、气压、湿度等环境影响时，应对观测数据进行改正。 变形监测方法的选择静态监测与动态监测的关系　　1）由于观测条件的影响，静态监测一般应避开阳光太强或暴风雨的恶劣天气，而这时候才是桥梁变形和振动幅度最明显的时候；动态监测是全天候的，可以监测任何时候的变形。 　　2）静态监测可以不同精度监测建筑物的不同部位，而动态监测特别是GPS只能监测变形较大的位移等。　　3）静态监测体现的是相对于建筑物竣工状态的变化情况；而动态监测则是在建筑物正常运营的状态下进行的实时监控，体现了在各种荷载（特别是动荷载）情况下的瞬时状态。　　4）由于两者以上不同的特点，故静态监测与动态监测可以相辅相成，全面监测建筑物的运营状态，以达到共同监测建筑物安全的目的。1-3 变形监测系统设计二、变形监测系统设计的主要内容（1）技术设计书。测量所遵照的规范及其相应规定；合同主要条款及双方职责等。（2）有关建筑物自然条件和工艺生产过程的概