现代变形监测技术讲述.ppt

上海金贸大厦 高420.5 m 88层 钢-混结构 建成于1998年 深圳地王大厦 北京中央广播电视塔 我国为保证这些高层建筑物的安全施工和使用，制定了相应的法律和法规，确保变形监测工作纳入有序轨道，并贯穿于高层、超高层等大型建（构）筑物的勘测、设计、施工和运营管理的各个阶段。 国家建设部于1998年颁布实施了《建筑变形测量规程》（中华人民共和国行业标准JGJ／T 8－97），进一步规范了变形观测工作，使大型建（构）筑物的变形监测工作有了技术保障。（2008年修订） 五、我国建（构）筑物变形监测概况 §1.1 变形测量的意义、目的和内容 2．高层建（构）筑物的变形特点 关于高层建筑和超高层建筑的划分，就我国而言，大体上可以这样划分：4层以下为一般建筑；5～8层为多层建筑；9～20层为高层建筑；20层以上为超高层建筑。 （1）基础较深，需进行基坑回弹测量 从结构设计的角度出发，高层建筑为减少本身对地基产生的附加荷载，从而减小总沉降量及沉降差。当土质较好时，可加大埋深，利用天然地基。当地基深挖后，土的自重失去平衡，会产生基坑地面隆起变形，需进行基坑回弹测量。 五、我国建（构）筑物变形监测概况 S 110 415 1973 纽约 世贸大厦2号楼 12 S 110 417 1972 纽约 世贸大厦1号楼 11 S+C 72 369 1989 香港 中国银行大厦 10 S 78 374 1992 香港 中环广场 9 S 102 381 1931 纽约 帝国大厦 8 S+C 81 384 1996 深圳 地王大厦 7 C 80 391.1 1997 广州 中信广场 6 S+C 90 413.8 2003 香港 国际金融中心 5 S+C 88 420.5 1998 上海 金茂大厦 4 S+C 110 443 1974 芝加哥 西尔斯大厦 3 S+C 95 452 1998 吉隆坡 佩特纳斯大厦 2 S+C 101 508 2005 中国台北 台北101大厦 1 结构 层数 高度(m) 建成年代 建筑地址 建筑名称 序号 世界十大高层建筑物 国际部分最高层建筑 台北101大厦 508米 2005年建成 佩特纳斯大厦 452米，95层 1998年建成 纽约世贸大厦 417米，101层 1972年建成 2．高层建（构）筑物的变形特点 （1）基础较深，需进行基坑回弹测量 （2）沉降量较大，需进行沉降观测 高层建筑由于层数多，荷重大。因此，沉降量也较大。 例如上海有的建筑物下沉量达180厘米。高层建筑对差异沉降极为敏感，不仅本身下沉，而且对邻近建筑物也有影响。所以，在施工期间和竣工之后都要定期进行沉降观测。 五、我国建（构）筑物变形监测概况 中科院合肥等离子研究所 ——托特马克装置（用于等离子研究的核聚变装置） 巨型对天射电望远镜 1963年美国安装在波多黎各的阿雷西博射电天文台的著名抛物面射电望远镜 (直径305米) 当变形值在一定限度之内时，可认为是正常现象，如果超过了规定的限度，就会影响建筑物的正常使用，严重时还会危及建筑物的安全和人民生命财产的安全。 因此，在工程建（构）筑物的施工、使用和运营期间，必须对它们进行必要的变形监测。 一、变形与变形监测 变形 由于各种相关因素的影响，这些工程建筑物及精密设备都有可能随时间的推移发生沉降、位移、挠曲、倾斜及裂缝等现象，这些现象统称为变形。 §1.1 变形测量的意义、目的和内容 变形监测——包括内部监测和外部监测两部分。 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。 一、变形与变形监测 所谓变形监测，就是利用专门的仪器和设备测定建（构）筑物及其地基在建（构）筑物荷载和外力作用下随时间而变形的测量工作。 一、变形与变形监测 从广义上说，变形监测的研究范围应包括： （1）全球性变形测量：研究地极移动、地球自转速度以及地壳板块运动等变形测量工作。 （2）区域性变形测量：研究同一地壳板块范围内的变形状态，以及相邻板块交界处的相对变形测量工作。 （3）局部性变形测量：研究工程建（构）筑物的变形、基坑或山体滑坡变形、地表沉陷变形，以及工业设备构件的形位变形监测等 ——是本课程学习的重点内容。 二、变形产生的原因与类型 1.变形产生的原因 (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