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四川建筑科学研究 第 38卷 第4期 98 SichuanBuildingScience 2012年8月 基于误差分析的全站仪法场馆顶棚变形监测 傅为华 (义乌工商职业技术学院，浙江义乌 322000) 摘 要：大跨度结构建筑物的顶棚由于自重及外荷载作用下会产生较大的变形，将严重影响到建筑物的使用安全， 对顶棚进行必要的变形监测是施工、监理和建设单位共同关心的问题，在仪器条件有限、作业环境特殊的情况下， 通过分析测量误差影响因素并选择正确测量方法，通过实测证明，采用全站仪单向三角高程测量进行顶棚变形监 测可以获得满意的测量结果，在一定程度上可以应用于工程实际。 关键词：变形监测；误差分析；单向三角高程测量；全站仪 中图分类号：TU746．3 文献标识码：B 文章编号：1008—1933(2012104—098—03 0 引 言 随着体育馆、展览馆等大型场馆建设的日益增 多，在施工多为大跨度结构的场馆顶部 由于外荷载 作用及 自重下可能产生较大的变形，因而为确保质 检、安全运行需进行变形监测，但变形观测时，由于 顶棚的悬空使得直接观测较难实行，利用施工单位 中应用较广的全站仪对场馆顶棚屋架作沉降、挠度 的变形观测时，应注意产生测量误差的诸多方面因 素，现拟通过误差分析并选择恰当的方法方面进行 一 些有益探讨。 C y = = 1 应用全站仪进行变形观测 当场馆顶棚处于悬空状态下时，无法用水准测 量进行变形观测，而考虑操作简便，应用全站仪进行 观测则容易将地面控制高程传递到构筑物顶部的构 件上去。传统的三角高程测量由于竖直角的观测精 度不高，特别是受大气垂直折光的影响，使得它的应 用受到限制…。随着对大气折光问题的研究越来 越深入，全站仪的广泛使用，全站仪三角高程测量很 快发展起来。由于作业场所的特殊性，在场馆顶棚 图1 全站仪--角高程测量原理 的变形监测使用的是单向三角高程测量原理，其精 折光影响与地球曲率影响之和(球气差)为： 度没有双向三角高程测量高，为提高其精度，有必要 f=c- = D2_6．7D (cm) 对单向三角高程测量误差因素进行分析…。 1．1 全站仪单 向三角高程测量误差产生因素分析 其中：D以km为单位；后为大气折光系数。 如图1所示：o为全站仪照准棱镜时的竖直角； 根据三角高程测量原理： C为地球 曲率改正数； 为大气折光改正数；s为棱 h：Dtan¨ y_Dta彻 “ + D2 镜高；i为仪器高；D为水平距离；R为地球 曲率半 径；R为过仪器高P点的水准面曲率半径。 (1) 其中，C与R相比很小，R和R相差甚小 ，以 根据误差传播定律，三角高程测量高差中误差 取代R，C和 的算式为 ： 为： m =tan0m +Dsee口m2 +m +m：+ 收稿 日期：2011434—12 D42新2+m2 (2) 作者简介：傅为华(1977一)，男，浙江义乌人，讲师，主要从事基本建 设、工程测量的教学及研究。 可见，影响测量精度的误差：垂直角测量误差 E —mail：fuweihua3964@ 163．eoln m ，距离测量误差 T／t，仪器高和棱镜高观测误差 傅为华 ：基于误差分析的全站仪法场馆顶棚变形监测