XXXXX丽都A4号楼建筑物沉降观测方案设计及数据分析研究.doc
《XXXXX丽都A4号楼建筑物沉降观测方案设计及数据分析研究.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《XXXXX丽都A4号楼建筑物沉降观测方案设计及数据分析研究.doc(86页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、 毕业设计(论文)设计题目:XXXXX丽都A-4号楼建筑物沉降观测方案设计及数据分析研究 院(系): XXXXXXXX 专业班级: 测绘工程 姓名: XXXXXX 学号: XXXXXX 指导教师: XXXXXX 80摘要随着改革开放的不断深入和经济建设的飞速发展,我国建筑业正进入一个蓬勃发展的新时期。然而由于我国可利用土地资源十分贫乏,为节约和合理利用每一寸土地,致使我国建筑向着高层或者特高层发展。伴随着高层建筑的出现,对其变形监测的要求也随之产生。变形在一定范围内是允许的,但当超出允许值时,变形就演变成了灾害。对建筑物进行监测的目的是为其安全提供最有价值的变形数据及信息,同时为建筑物设计及安
2、全维护提供依据,保证建筑物在施工、使用和运行中的安全,以及为建筑物的设计、施工、管理及科学研究提供可靠的资料。因此建筑物变形观测内容、方法、变形分析及变形监测趋势预测的研究非常必要。本文设计的意义在于通过论述变形监测技术的基本理论和概念,针对监测网的优化设计和监测方案的制定及高程控制网的布设,基准点、工作基点的布设,观测周期的确定,监测精度与成果的整理等等做相关讨论。同时,将对变形监测的数据处理理论和方法作出深入的探讨。对建筑物沉降的观测、分析与预报形成一套完整的技术方案。可为以后相似的工程提供了借鉴,具有很好的社会效益和经济效益。 关键词:沉降监测 回归分析 数据处理Abstract Wit
3、h the further reform and opening and the rapid development of economy, our country construction is entering a new period of vigorous development. However, as our country available land resources are very poor, and for conservation and reasonable utilization of every inch of the land, the our country
4、 building towards high-rise or special high-level development. With the emergence of the high-rise building, the deformation monitoring requirement also caused. Deformation in a certain range is allowed, but when beyond the allowable value, deformation is turned into a disaster. The purpose of the m
5、onitoring of buildings for the safety of the deformation data provide most valuable and information, and at the same time for building design and safety maintenance providing the basis for building construction, use in guarantee and the operation of the security, as well as the building design, cons
6、truction, management and scientific research to provide reliable information. So building deformation observation content, method, deformation analysis and deformation monitoring of the trend prediction research is very necessary.This paper discusses the significance of the design is that the deform
7、ation monitoring technology of basic theory and concept, in view of the monitoring network optimization design and monitoring program for elevation control and network layont, benchmark, work basis point layout, the determination of observation period, monitoring accuracy and results, and so on rela
8、ted discussion up to do. At the same time, and will be of the deformation monitoring data processing theory and method to make further studied. The building of the settlement of observation, analysis and forecast forming a complete set of technology solutions. After the project for similar provides
9、for reference, has the very good social benefits and economic benefits. Keywords: subsidence monitoring regression analysis data processing目录摘要11.绪论11.1建筑物变形观测的意义、内容及目的11.2 现阶段沉降观测的方法41.3 数据分析理论及方法51.4本文研究主要内容72. *丽都A-4号楼沉降观测方案设计82.1*丽都A-4#楼建筑物工程概况82.2沉降观测的一般规定102.3 监测控制网的建立与基准点的选择132.4 建筑物沉降观测点的布置1
10、62.5控制测量202.6 建筑物观测周期的确定与资料整理253.变形监测成果整理与数据分析293.1沉降观测数据整理293.2 回归分析理论303.3*丽都A-4#楼数据分析334.总结38参考文献39致谢40附录411.数据处理计算表412.水准基点的样式443.外文文献451.绪论一切物体都具有自己的几何形状,由于某种原因改变了原几何形状可称为变形。大到宇宙中的星球,小到我们生活的地球及其某个地区、城市、矿区,一个具体的建筑物甚至于某个构件都存在变形,如全球性的地极移动,地壳的板块运动及区域性地震,城市地表下沉,矿区采空区的地表沉陷,山体、河岸及矿坑边帮的滑坡,建筑物基础下沉、倾斜,建筑
11、物墙体的裂缝及构件挠曲等都是变形的表现形式。1.1建筑物变形观测的意义、内容及目的1.1.1 建筑物变形观测的意义所谓变形观测,是指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测、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、大小及其位置变化的空间状态和时间特征。变形监测的对象大到整个地球,小到一个工程建(构)筑物的块体。在工程测量中具有代表性的变形体有大坝、桥梁、矿区、高层建筑物、防护堤、边坡、隧道、地铁、地表沉陷等。对重要建构筑物在各种应力作用下是否安全的监测是变形观测的主要内容,其结果是验证设计理论和检验施工质量的重要依据。随着科学技术与工业化大生产的发展以及
12、人口的急剧增长,必然要求加速物质和能源的生产,这将导致各种工程规模越来越大,并且对现代建筑物的规模、造型、难度提出了更高的要求。工程费用越来越高,工程要求也越来越精密。众所周知,建筑物在施工和运营期间,由于多种主管和客观因素的影响将产生变形,这些变形如果超出规定的限度,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,给社会和人民带来巨大的损失。例如2004年5月23日,巴黎戴高乐机场2E候机厅顶棚发生坍塌事故,造成包括两名中国公民在内的4人死亡,3人受伤。一旦由于某种原因引起工程灾害,其造成的损失势必越来越严重。因此了解建筑物变形的意义尤为重要。同时,为了预防和防治工程灾害,避免或尽可能
13、地减小损失,也促使变形观测的理论、方法和技术手段快速发展与完善。变形观测的工作意义重点表现在两个方面:首先是实用上的意义,主要是掌握各种建筑物和地质构造的稳定性,为安全性诊断提供必要的信息,以便及时发现问题并采取措施;其次是科学上的意义,包括更好地理解变形的机理,验证有关工程设计的理论和地壳运动的假说,进行反馈设计以及建立有效的变形预报模型。1.1.2建筑物变形观测的内容建筑物变形观测的内容主要包括基础的沉陷观测与建筑物本身的变形观测。就其基础而言,主要观测内容是建筑物的均匀沉陷与不均匀沉陷。对建筑物本身来说,则主要是观测倾斜与裂缝。对于高层和高耸建筑物,还应对其动态变形(主要为震动的幅值、频
14、率和扭转)进行观测。对于工业企业、科学试验设施与军事设施中的各种工艺设备、导轨等,其主要观测内容是水平位移和垂直位移。1.1.3建筑物变形观测的特点1.精度要求高:与其他测量工作相比,变形观测要求的精度高。用于实用目的,一般要求达到1mm的精度。这对于垂直变形还是比较容易达到,对于水平位移变形,有点偏高。用于科研目的可能还要高些。这个精度比地形测图以及一般工程放样都要高。2.重复观测:众所周知,一般城市测量控制网,改造或补充一些点时,一般不再重复观测。而用于变形监测的网则必须相隔一定时间进行重复观测。只有重复观测,才能从坐标或高程值的变经中发现变形。3.严密地进行数据处理:一些变形体的变形大都
15、较小,有的与测量误差有相同的数量级,故要采取一些方法从含有观测误差的观测值中分离出变形信息。4.多学科的配合:变形测量工作不仅需要测绘学,尚需土木工程和岩石力学等方面的知识。5.责任重大:变形观测责任重大,它需要一丝不苟地认真工作。由于变形量都是微观变化,更应从带有观测误差的观测值中,找出规律的蛛丝马迹,及时正确预报危害变形,使人们避免灾害,减少损失。1.1.4建筑物变形观测的目的变形观测的目的,在于获得被研究对象变形过程中的有关基础资料。通过研究这些资料可以监测地表变形和工程建(构)筑物的运营情况。因此变形观测的目的可以描述为:1.变形观测是工程管理运行的安全手段。2.通过在施工及设计运营期
16、间对变形体进行变形观测、分析、研究,可以验证地基与基础的设计方法。工程结构的设计方法,可以对不同地基与工程结构规定合理的允许沉降与变形数值,为建(构)筑物的设计、施工、维护管理和科学研究工作提供相关资料,为建筑结构安全提供分析数据。3.变形观测是人们通过变形现象获取科学知识、检验理论和假设的必要手段。1.2 现阶段沉降观测的方法变形监测根据采用的手段相对于变形体的空间位置分为外部变形监测和内部变形监测。外部变形监测主要是测量变形体在空间三维几何形态上的变化。主要是研制各种专用的监测仪器,并使用一些传统的和现代相结合的测量仪器,动态的获取监测点的资料,从而做出安全的评价。外部观测主要是指从整体到
17、局部监测建筑物所处的环境,建筑物本身局部随时间的变化,确定在某一时刻的空间位置或者特定方向的位移和沉降,外部观测项目主要包括下面几个方面:1.变形监测网的周期观测。主要采用大地测量的方法,用传统的或者现代的测角测边仪器,光学或者电子水准仪以及全球定位系统等进行周期性的观测。2.垂直位移观测。主要采用几何水准测量,电子水准仪或者液体静力水准仪测量的方法,后者已经实现了自动化观测。内部观测主要是指通过埋设在建筑物或者大坝内部的仪器,例如应变计,测缝仪,渗压计,扬压力计,测压管等等,对监测物的应力和应变,裂缝,渗流渗亚以及温度等进行的监测。纵观国内外近10年变形监测技术的发展历程,传统的地表变形监测
18、方法主要下面几种方法。1.常规监测方法。指采用的光学或者电子仪器,如经纬仪,水准仪,电磁波测距仪,全站仪等等,采用大地测量的方法周期性的测量角度,距离,高差等基本量,通过构网法,直角坐标法,极坐标法,前方交会,后方交会的方法,获取建筑物上的变形监测点的位移和高程,进而确定变形的方向。它的特点是可进行一定范围内无人值守、全天候、全方位的自动监测。很多的实际工程试验表明,测量机器人监测精度可达到亚mm级。2.遥感和合成孔径雷达法。遥感方法适用于大范围,区域性的滑坡调查和灾害评价。合成孔径雷达法监测地表变形可以达到厘米级的精度,适于大区域的监测研制了一些特殊和专用的监测仪器可用于变形的自动监测,遥感
19、和合成孔径雷达法影像比较昂贵,须与其他的方法相结合。3.全球定位系统(GPS)法。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和电子测量仪器。具有精度高,不受时间和空间的限制,全天候,自动化程度高等优点,可做周期性的观测和持续的观测,一机多天线技术可降低成本。缺点是当变形监测点较多时,成本较高。4.地面摄影测量方法。它的特点是速度快,外业工作量小,信息量大,但设备费用高,精度较低,并且受到气候条件影响较大,可在特殊的情况下应用。变形监测所研究的内容主要涉及到三方面:变形信息的获取、变形信息的分析与解释、变形的预报。根据变形监测数据采集的频率,一般可以分为周期性变形监测和非
20、周期性变形监测。周期性变形监测即静态变形监测主要是采用传统的地面测量方法进行周期性的观测。一般的地表沉降监测、工业与民用建筑物变形监测等常采用这种方式。而非周期变形监测主要是采用GPS,测量机器人以及其它专用电子仪器进行连续数据采集、实时数据处理方式,常用于大坝、桥梁或者其它重要的建筑物的变形监测。1.3 数据分析理论及方法对于从实际建筑物获得的变形信号,还有两个工作需要完成:一是真实变形值的提取,二是对真实的变形值进行解释和变形预报。变形监测所获取的变形信号,包含了有用信号和误差(即噪声)两部分,如何有效地消除误差并提取变形特征是变形分析研究的重要内容。变形监测除了要客观反映监测物体当前的变
21、形信息,对未来变形量做出准确的预报也是其重要的内容。对于周期性变形监测,国内外对其预测方法研究较多,各种新理论和新模型也层出不穷。1.3.1回归分析回归分析(regression analysis),是指在相关分析的基础上,把变量之间的具体变动关系模型化,求出关系方程式,就是找出一个能够反映变量间变化关系的函数关系式,并据此进行估计和推算。通过回归分析,可以将相关变量之间不确定、不规则的数量关系一般化、规范化。从而可以根据自变量的某一个给定值推断出因变量的可能值(或估计值)。回归分析包括多种类型,根据所涉及变量的多少不同,可分为简单回归和多元回归。简单回归又称一元回归,是指两个变量之间的回归。
22、其中一个变量是自变量,另一个变量是因变量。根据变量变化的表现形式不同,回归分析也可分为直线回归和曲线回归。对具有直线相关关系的现象配之以直线方程进行回归分析,即直线回归;对具有曲线相关关系的现象配之以曲线方程进行回归分析,则称为曲线回归。多元回归分析很早就应用于变形观测的数据处理,现在能见到的国内较早的应用是刘家峡大坝位移分析研究报告。刘元生对广义多元线形回归进行了深入的研究,吴大铭教授引入了逐步回归,张朝礼对展开式回归法进行了研究。徐培亮在“大坝变形观测预测方法的扩展”一文中,考虑观测点间的相互关联信息,将单点回归分析扩展为多点回归分析,并在回归模型中对模型误差进行处理。王园采用了迭代算法来
23、求解待定系数的最佳估值。白永峰、魏鸿在研究成昆铁路暴雨泥石流灾害预测时,使用了数量化理论基本原理,首次提出将定性变量分类数量化,与定量变量同时代入回归方程进行预测的方法。回归分析模型在静态变形监测预报方面应用广泛,也取得了良好的效果,随着研究的深入发展,各种方法都在不断改进,也有人提出了基于几种模型的组合预测模型,并在实际中得到应用。1.4本文研究主要内容结合变形监测技术和变形分析的最新发展,将重点讨论变形监测方案设计方法及数据分析理论和方法,将主要针对变形监测的理论、观测方法、数据处理与变形监测资料分析等进行分析研究。将要的研究内容具体如下:1. 简要阐述变形监测技术的基本理论和概念。2.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- XXXXX 丽都 A4 建筑物 沉降 观测 方案设计 数据 分析研究
链接地址:https://www.31ppt.com/p-2805362.html