高层建筑物沉降监测与分析Word文件下载.docx

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Title:

High-risebuildingssettlementmonitoringandanalysis

Major:

Geodeticengineering

Name:

WangqiliangSignature:

Supervisor:

GuolanSignature:

ABSTRACT

Inordertoensurenormalservicelifeofbuildingstructuresandbuilding（structure）ofthesafetyofthebuildingandforfuturedesignandconstructionofthesurveytoprovidereliableinformationandthecorrespondingparametersofthesettlement,building（structure）tobuildthenecessarystructuresandsettlementoftheimportanceofobservingmoreobvious.

Paperbrieflydeformationmeasurementandthecharacteristicsofhigh-risebuildings,monitoringofsettlementofthebasicrequirementsandmethodsofobservation,aswellasthebaselinenetworkandhowtomatchtheaccuracyofmonitoring,thesettlementfocusesonmonitoringandobservationdataanalysis,monitoringoftenseethesolutiontotheproblem,anddifferentdataprocessingmethodswerecompared,andfinallytosumuponthepaper.

Keywords：

SettlementmonitoringBenchmarkNetworkMonitoringNetwork

Deformationobservationdataprocessing

目录

第一章绪论1

1.1变形测量的对象1

1.1.1地表变形1

1.1.2工程建（构）筑物2

1.1.3大型精密设施2

1.2变形测量的目的2

1.3变形测量的内容2

1.4变形测量的方法2

1.4.1大地测量方法3

1.4.2摄影测量方法3

1.4.3物理学传感器方法3

1.4.4GPS技术3

1.5变形测量资粮分析与管理4

第二章高层建筑物的发展概况和特点4

2.1高层建筑物国内外发展4

2.1.1高层建筑物国内外发展4

2.1.2高层建筑结构体系的多样化和复杂性5

2.1.3高层建筑结构设计方法不断创新5

2.1.4高层建筑结构施工技术迅速发展7

2.2高层建筑物的特点8

2.2.1建筑结构复杂8

2.2.2功能复杂，人员密集8

2.2.3可燃物多，火灾荷载大8

2.2.4消防设施完善9

第三章沉降观测的基本要求与观测方法9

3.1沉降观测的基本要求9

3.1.1沉降观测的基本要求9

3.1.2具体施测程序及步骤10

3.1.3探讨的两个问题12

3.2建筑物沉降观测的方法12

3.2.1建筑沉降的机理13

3.2.2建筑沉降监测13

3.2.3沉降监测方法14

第四章建筑物沉降观测的精度指标15

4.1沉降监测基准网与监测网精度指标设计15

4.1.1概述15

4.1.2沉降监测基准网与监测网精度指标设计15

4.2实例应用及需注意的问题18

第五章高层建筑物沉降监测中的问题19

5.1高层建筑物沉降监测的一般技术要求19

5.1.1基准点、工作基点和变形观测点的选择19

5.1.2沉降监测频率的要求20

5.1.3沉降观测精度的要求20

5.1.4沉降观测的方法和技术要求20

5.1.5变形观测成果的整理与分析20

5.2沉降监测过程中常见的问题及解决办法21

第六章高层建筑物沉降监测数据分析22

6.1沉降监测数据综合分析的原则23

6.2沉降监测的几何分析23

6.2.1变形曲线分析23

6.2.2变形等值线分析24

6.3沉降趋势的预测分析24

6.3.1多元线性回归模型24

6.3.2时间序列分析模型25

6.3.3灰色系统预测模型26

第七章变形监测数据处理方法的对比分析29

7.1平均间隙法30

7.1.1平差相邻两周期观测成果30

7.1.2鉴别不稳定点的方法30

7.2稳健估计法31

7.2.1平差两相邻周期观测成果31

7.2.2鉴别不稳定的点的方法32

第八章例举一种实例加以说明高层建筑物的沉降监测33

8.1工程概况33

8.2基准点埋设33

8.3沉降观测点的布设34

8.4使用仪器和观测方法35

8.5观测资料整理与初步分析35

总结42

致谢43

参考文献44

第一章绪论

所谓变形监测，就是利用测量仪器及其他专用仪器和方法对变形体的变形现象进行监视、观测的工作。

其任务是确定在各种荷载和外力作用下，变形体的形状、大小及位置变化的空间状态和时间特征。

通常，变形监测的对象分为全球性或区域性的变形研究，以及工程和局部性变形研究。

其中对重要建筑物在各种应力作用下是否安全的监视是变形测量的重要手段，其成果也是验证设计理论的检验施工及质量的重要资料。

由于工程测量学是研究工程建设在勘测、施工和管理阶段所进行的各种测量工作的学科，因而在工程领域，也常把变形测量作为工程测量的一个重要组成部分。

随着科学技术与工业化大生产的发展，以及人口的急剧增长，必然要求加速物质和能源的生产，导致各种工程规模越来越大，工程费用越来越高，工程要求也越来越精密，而一旦有由于某种原因引起工程灾害，其所造成的损失程度也将越来越严重，因此，准确地了解这种变形显得越来越重要。

同时人类为了实现预测和防治工程灾害的目的，促使变形测量的理论、方法和仪器手段得到了快速发展。

1.1变形测量的对象

很显然，变形测量的对象是多种多样的。

从地表到各种工程建筑物，一切关系到人们生活的实物对象都有可能成为变形测量的对象。

而同一类型的对象，其产生变形的原因不同，则变形分布及其规律也不相同。

1.1.1地表变形

地表变形，可以是自然原因产生的，即板块运动、地球内部岩浆的活动等原因产生的，也可能是人工的原因。

如1966年邢台地震的震中区地面，在地震前后，垂直变化达0.44m，同时水平错动达0.7m。

但作为地震前兆的地壳形变则往往很小。

江河流域由于年代很新的地层沉积物也可以引起地表不稳定，我国的华东地区不少地方都存在这一问题，如宝钢地区，地表不稳定给工程带来了很大的影响。

另一方面，地表变形也可能是由于人类的技术经济、生产活动引起的；

矿床地下开采引起地表移动与变形；

露天矿山开采及公路、铁路等地表工程所形成的人工边坡可能滑动；

巨型工程建筑形成的新载荷使附近地表产生变形；

人工地下抽水和灌水引起的地表沉降和回弹，这在我国的上海、天津、西安、无锡等城市都是一个非常突出的问题，在岩溶地区还可能引起地面塌陷，如贵阳、焦作等城市；

隧道、城市地下工程开挖引起其周围地表移动与变形，等等。

1.1.2工程建（构）筑物

变形测量的另一类对象是工程建（构）筑物。

工程建（构）筑物有各种不同类型，如水利水电枢纽工程、桥梁、高层建筑、冶炼设施、精密输送带、井塔和井架、挡土墙、地下井巷、等等。

一方面，工程建（构）筑物的变形可以由上述地表变形所引起。

另一方面，由于建筑物的荷重，使建筑物地基压实，引起建筑物下沉与变形；

也可能由于地基的地质条件变化而引起不均匀沉降与变形；

还可能由于季节性或周期性的温度变化而引起变形。

1.1.3大型精密设施

如射电望眼睛、粒子加速器等科学设施以及军事设施中的各种设备、导轨等往往也是变形监测的重要对象。

1.2变形测量的目的

变形测量的目的，在于获得被研究对象变形过程中有关变形大小的一切资料，分析研究这些资料可以监视地表变形和工程建筑物的运营状况。

如利用震前地表变形趋势做地震预报，边坡微小移动可作为滑坡的报警信号，大坝和尾砂坝的变形量可以判断坝体是否安全稳固。

根据变形量资料，还可检验设计理论是否正确，提供设计并修改所需的经验数据，如岩体地下工程监测，是实现信息化施工的重要手段。

1.3变形测量的内容

变形测量就是针对这些问题进行研究与测量的一个学科分支，因此变形测量的内容注意有：

沉降测量、位移测量、倾斜测量、裂缝测量和挠度测量等。

从历次测量结果的比较中了解变形随时间发展的情况。

变形测量的周期常随单位时间内变形量的大小而定。

当变形量较大时，测量周期宜短；

而当变形量减小，高层建筑物趋向稳定时，测量周期则可相应放长。

1.4变形测量的方法

根据对象的不同，变形测量方法大体上可分为以下列几类：

1.4.1大地测量方法

在这类方法中，视被观测对象的形状、范围以及测量精度等要求的不同，测定平面位置的变形有三角网、三边网、边角网、导线网、激光准直测量及交会等其他各种测量方法；

测定沉降变形有精密水准测量、连通管测量等；

由于高精度全站仪的出现，使这种变形测量方法成为一种最有效、直观的方法，并主要用于对地表的变形测量。

1.4.2摄影测量方法

包括地面单张相片摄影测量、地面立体摄影测量、航空摄影测量等。

单相片摄影测量只能测定平行于摄影机承片框平面上的变形。

地面立体摄影测量则可测定物体空间位置的移动和变形，这两种方法最适于近距离单体建筑物的变形测量。

由于计算机的广泛应用，使非地形解析摄影测量方法有了很大发展，因此在近景摄影测量变形测量中不但可用带有框标与定向设备的测量摄影机，而且可广泛使用非量测用普通摄影机，这就为摄影测量方法在变形测量中的应用开辟了更广阔的前景，如数字化摄影测量和实时摄影测量系统的应用。

1.4.3物理学传感器方法

所谓传感器就是将观测对象的各种物理量转变为电信号以便进行测定的期间，它是变形测量中的一种有效方法，它的最大优点是能自动化、远距离操纵和连续记录。

1.4.4GPS技术

GPS作为一种全新的现代空间定位技术，已逐渐在越来越多的领域取代了常规光学和电子测量仪器。

自从20世纪80年代以来，尤其是进入90年代后GPS卫星定位和导航技术与现代通信技术相结合，在空间定位技术方