建筑物变形观测.ppt

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1、第15章建(构)筑物变形观测与动态位移监测建筑物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。变形的原因:建筑物在工程建设和使用过程中，由于基础的地质构造不均匀，土壤的物理性质不同，土基的塑性变形，地下水位的变化，大气温度的变化，建筑物荷身的荷重及动荷载(如风力、震动等)的作用等．变形按时间长短分为：长周期变形(建筑物自重引起的沉降和变形)、短周期变形(温度变化所引起的变形)和瞬时变形(风振引屈的变形)。变形按其类型可分为：静态变形和动态变形。15.1变形观测概述建筑物变形监测的主要目的包括以下几个

2、方面：①、分析估计建筑物的安全程度，以便及时采取措施，设法保证建筑物的安全运行.②、利用长期的观测资料验证设计参数.③、反馈工程的施工质量.④、研究建筑物变形的基本规律变形观测方法第一类：常规大地测量方法，包括几何水准测量测量、三角高程测量、三角(边)测量、导线测量、交会法等。第二类：摄影测量方法，包括近景摄影测量。第三类：专门测量方法．或称物理仪器法．包括各种准直测量(激光准直系统具有代表性)、倾斜仪观测、流体静力水淮测量系纹及应变计测量等第四类：空间测量技术．包括甚长基线干涉测量、卫星激光测距、全球定位系统(GPS)等。

3、空间测量技术先进，可以提供大量的变形信息，是研究地壳形变及地友下沉等全球性变形的主要手段。第五类：自动化观测的方法。坐标仪、液态仪等。建筑物变形观测的实质是：定期地对建筑物的有关几何量进行测量，并从中整理、分析出变形规律。其基本原理是：在建筑物上选择一定数量的有代表性的点，通过对这些点的重复观测来求出几何量的变化。变形观测的测量点可分为：基难点、工作点和观测点三类。变形监测点的分类:(1)基准点基准点为变形观测系统的基本控制点，是测定工作点和变形点的依据。基准点通常埋设在稳固的基岩上或变形区域以外，尽可能长期保存，稳定不动。

4、每个工程一般应建立3个基准点.(水平位移监测基准点标志)垂直位移监测基准点标志2、工作点工作点又称工作基点，它是基准点与变形观测点之间起联系作用的点。工作埋设在被研究对象附近，要求在观测期间保持点位稳定。3、观测点变形观测点是直接埋设在变形体上的能反映建筑物变形特征的测量点，又称观测点，一般地设在建筑物内部。并根据测定它们的变化来判断这些建筑物的沉陷与位移。观测点的埋设：观测点的安放位置建筑物监测内容：1、工业及民用建筑物对于工业与民用建筑物。主要进行沉陷、倾斜和裂缝的观测，即静态变形观测；对于高层建筑物。还耍进行震动观测，

5、即动态变形观测；对于大量抽取地下水及进行地下采矿的地区。则应进行地表沉降观测。主要监测项目如下：（1）基础沉降：单点沉降量、平均沉降量、相对沉降量、倾斜、弯曲、沉降速率。（2）水平位移：单点水平位移、位移速率、挠度。（2）滑坡监测。（3）裂缝监测。（4）内部监测：应力／应变监测、温度监测、地下水位监测。2、水工建筑物对于大型水工建筑物，例如混凝土坝，由于水的侧压力、外界温度变化、坝体自重等因素的影响，坝体将产生沉降、水平位移、倾斜、挠曲等变化，因而需要进行相应内容的变形观测。对于某些重要建筑物，除了进行必要的变形监测外，还需

6、要对其内部的应变、应力、温度、掺压等项目进行观测，以便综合了解建筑物的工作性态。主要监测项目如下：（1）现场巡视（2）外部监测：沉降、水平位移、倾斜、挠度、裂缝、滑坡等。（3）内部监测：温度、应力／应变、渗压、渗流量、水力学观测、水文观测、泥沙。（4）环境监测：水位、气温、降雨量、风、地震、地下渗流场。3、大型桥梁工程（1）桥梁墩台变形观测桥梁墩台的变形观测主要包括两方面：各墩台的垂直位移观测：主要包括墩台特征位置的垂直位移和沿桥轴线方向(或垂直于桥轴线方向)的倾斜观测；各墩台的水平位移观测：其中各墩台在上、下游的水平位移观

7、测称为横向位移观测，各墩台沿桥轴线方向的水平位移观测称为纵向位移观测。两者中，以横向位移观测更为重要。（2）塔柱变形观测塔柱变形观测主要包括：塔柱顶部水平位移监测、塔柱整体倾斜观测、塔柱周日变形观测、塔柱体挠度观测、塔柱体伸缩量观测。（3）桥面挠度观测桥面挠度是指桥面沿轴线的垂直位移情况。桥面在外界荷载的作用下将发生变形，使桥梁的实际线形与设计线形产生差异，从而影响桥梁的内部应力状态。（4）桥面水平位移观测桥面水平位移主要是指垂直于桥轴线方向的水平位移。桥梁水平位移主要由基础的位移、倾斜以及外界荷载(风．日照、车辆等)等引起

8、，对于大路径的斜拉桥和悬索桥，风荷载可使桥面产生大幅度的摆动，这对桥梁的安全运营十分不利。桥梁工程的主要监测项目如下：（1）塔柱变形：基础沉降、倾斜、周日变形、压缩、膨胀。（2）结构应力／应变监测。（3）结构温度监测。（4）桥面线形监测。（5）结构震动监测。（6）索力监测。（7）环境监测(