计算机在大桥施工测量中的应用.doc

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1、计算机在大桥施工测量中的应用文章来源 毕业论文网 1. 引 言某大桥，全桥长约 1100m,桩号从 K0+927.6 至 K2+010.86,除 2、4 号墩外，采用群桩基础（每墩 8 根钻孔桩，共 152 根），上部结构主跨为两跨 80m 中 承式拱，其余十八跨为 45m 刚架拱。对施工测量来 说，特点是放样点高（尤其是两跨中承拱 30m 以上、 控制线长，尤其是拱的施工放样需进行大量的测量（放样）及数据计算工作，所以，数据的计算和处理 十分繁重，也正式本工程测量工作的关键所在。而计算机技术与数字化测量仪器的发展，又为 测量数据的处理提供了有利的硬件条件。通过在实 际工作不断地摸索，本人将袖

2、珍计算机与全站仪二 合为一，实现了放样数据的自动计算、放样检核，及 数据的记录、查询等功能。2. 数据、软硬件设备基础2.1 全桥控制网的布设及精度要求： 规范要求施工误差不大于 1cm，由于相对误差= 相对精度 * 边长则有    1     *1000=1cm,全站仪导线既简单实100，000用且精度完全可以达到这个要求，所以，在控制网基本图形上决定采用导线。在方向测量方法上，两方向采用盘左盘右的测回法，测两测回；三方向以上采用全圆测回法测两 回。距离测量采取往返各测 23 次，取平均。距离的气象修正等由全站仪自动进行，不过，要注

3、意仪器的 ppm 常数值，下面是 ppm 的计算方法：ppm=287.6-(  0.2904*p（mb） )1+0.003661*t（.C）其中，1mb=0.75mmHgC=0.56*(F-32)setC 设置为：当气温等于 +15（+59F），气压 等于 1013 毫巴（760mm 汞高）时气象改在实际施工当中，由于设计单位只提供了桥轴 线及其坐标方位，而本地又找不到可用的国家控制 点，因此只好以桥轴线为已知边布设了一条沿桥轴 方向绕走桥两侧的闭合导线。在首次控制网布设后 经平差，相对精度达 30 万分之一。2.2 硬件设备的配备： 全站仪：SOKKISET2c, 就目前

4、常见仪器而言,该仪器性能价格比最优, 袖珍计算机:SHARP PC-E500+256K ram另外, 还各需一条连接 SET (数据输出口)与 E500(15 min 通讯口)的通讯电缆,及台式微机、台 式微机与 500 的通讯电缆等.2.3 软件环境及其中主要功能简介:以 PC-E500 的 BASIC 语言为环境,编制应用程 序.程序编集大桥施工测量所需要的几何要素、墩 台的编号和桩号、所有基线和及基点的数据等等于 一身,并具备查阅 / 修改相应数据的功能.操作者 只需正确选择基线,然后输入墩台号、桩的编号或 某一桩号等,即可算出放样数据(包括桥面设计标 高),并在计算机的辅助下,进行测量

5、放样工作.3 功能块的设计及相应数学模式3.1 联机通讯的准备工作 通讯电缆可自制,也可向销售商购买,当然自制电缆成本要低得很多. 电缆一头接 SET 的“DATA OUT”口,另一头接 E500 的 15min 通讯口.接下来是计算公式的推导其坐标系是以拱脚下缘为原点，以两拱脚下缘 点连线为 XZ 轴，斜置坡度为桥面坡度，即 a 角，如 图示：OXY 坐标系的坐标为放样坐标 （真正的水平、 铅垂坐标系）。O XZ YZ 为相对于正拱放置（无斜坡度）时的坐 标系，相对 OXY 轴转动 a 角。坐标换算关系为：       &

6、nbsp; X 与 Y 对应关系的推算： 将（1）式代入（2）式，有XXZcosa-(-XZ2/90+XZ/2)sina即（sina/90）XZ2+（cosa-0.5 sina）XZ-X0令 A sina/90，B cosa-0.5 sina，C -X 解 一元二次方程，并舍去负根,即有：XZ -B+ !B2-4AC    2A将之代入方程式（1），求出 YZ-XZ2/90+XZ/2 最后将 XZ、YZ 值代入坐标转换公式，即得放样高度 Y 值： YXZsina+YZcosa全站仪相关功能的是使用这里用到 SET2e 的“对边测量”，

7、即在不搬动仪 器的情况下，测量起始点与任意一个其它点间的斜 距、水平距和高差的功能。“起始点”即最后一次测 量水平 / 斜距或高差的点。与对边测量相应的双向 通讯命令是“Eg”,计算机向 SET2c 发出该命令后， SET2c 进行对边测量（预先对准棱镜），测量完成后 即以下面的格式向计算机输出数据：Eg0000,    -299,   123.450,   123.456,-1.234, SUM CR.LFa    b    c   

8、  d     e        f其中，a）数据识别码；b)4 位的换算单位状态码，全部为零表示全部是公制单位； c）ppm 常数； d)该测量点与起始点间的斜距； e)该测量点与起始点间的水平距； f)该测量点与起始点间的高差。在计算机这边，则以 INPUT 文件号，变量 1， 变量 2，变量 6 的命令接收数据，然后进行计算对 比，输出实测值与设计值的差值。3.4.6.3 程序的编制5 OPEN“1200，8，1，A，L，H1A，N，N”AS1起始点（底模中线

9、处起拱线）的程控测量50  PRINT 1，“Ec”55  INPUT 1，C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8进行起拱线标高的检查计算任意点（底模中线）的检测（对边测量 ）80  PRINT 1,“Eg”85  INPUT 1, G1, G2, G3, G4, G5, G6将 G5 赋值于 X预拱度(DY)及设计高度(Y)计算100 DY D*SIN   (X/45*180):A SIN A (N)/90:BCOS A(N)-SIN A(N)*0.5:C-X110 XZ (-B+SQR (B*B-4*A*C)

10、/A*0.5:YZ -XZ*XZ/90+XZ/2120  YXZ* SIN A(N) + YZ* COS A(N)将 Y 与 G6(加起拱线标高偏差值改正)对比, 输出对比的结果4    结束语在该大桥施工的实际工作中,通过将全站仪与 袖珍计算机的结合使用,避免了许多因人为失误造 成的差错,取得了良好的使用效果。值得注意的是 计算机程序的计算正确性虽极高,但其计算的原始 数据仍是人工输入的,而往往差错就出于此。所以 程序应用者不但需要熟悉程序的运作，更要仔细地 看懂设计图纸，给程序找出正确的原始数据。最新 出现的索佳系列速测仪已实现了全站仪与微机的 一体化，给测量应用提供了良好的开发环境。现代 化的测量手段，将会是”计算机辅助测量(CAS)”。