變形觀測楊二勛

1、變形觀測楊二勛變形觀測變形觀測的概念：變形是指變形體在各種荷載作用下，其形狀、大小及位置在時間域或空間域的 變化。變形監(jiān)測又稱為變形測量或變形觀測，變形測量則是對設(shè)置在變形體上的觀測 點(diǎn)進(jìn)行周期性地重復(fù)觀測，求得觀測點(diǎn)各周期相對于首期的點(diǎn)位或高程的變化 量。變診體用一定數(shù)量的有代表性的位于變形體上的離散點(diǎn)（稱監(jiān)測點(diǎn)或目標(biāo)點(diǎn)） 來代表，監(jiān)測點(diǎn)的變形可以描述變形體的變形。變形分類：1）2）變形體的剛體位移。剛體位移則含整體平移.整體升降、整體轉(zhuǎn)動和整體傾 斜。變形監(jiān)測分類：（1）靜態(tài)變形監(jiān)測，靜態(tài)變形是時間的函數(shù)，觀測結(jié)果只表示在某一期間內(nèi)的 變形，靜態(tài)變形通過周期測量得到。（2）動態(tài)變形監(jiān)測，動

2、態(tài)變形指在外力（如風(fēng).陽光）作用下產(chǎn)生的變形，它 是以外力為函數(shù)表示的，動態(tài)變形需通過持續(xù)監(jiān)測得到。變形觀測對象1）2）丘域性變形研究，如地殼形變監(jiān)測、城市地面沉降；3）工程和局部性變形研究，工程變形監(jiān)測一般包括工程（構(gòu)）建筑物及其設(shè)備 以及其他與工程建設(shè)有關(guān)的自然或人工對象，這是本課程研究的主要內(nèi)容。工程變形的原因一. 自然條件及其變化；二. 與建筑物本身相聯(lián)系的原因；三. 勘測設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營管理工作做的不合理，也會引起建筑物額外的變形。變形監(jiān)測的內(nèi)容1）垂直位移（沉降）監(jiān)測2）水平位移監(jiān)測3）傾斜監(jiān)測4）裂縫監(jiān)測5）撓度監(jiān)測6）日照和風(fēng)振監(jiān)測等變形觀測的意義(1) 首先是實(shí)用上的意義，主

3、要是掌握各種工程建筑物的地質(zhì)構(gòu)造的穩(wěn)定性， 為安全診斷提供必要的信息，以便發(fā)現(xiàn)問題并采取措施；(2) 其次是科學(xué)上的意義，包括更好地理解變形的機(jī)理，驗(yàn)證有關(guān)設(shè)計(jì)的理論 和地殼運(yùn)動的假說，進(jìn)行反饋設(shè)計(jì)以及建立有效的預(yù)報(bào)模型對于工程的安全來說：監(jiān)測是基礎(chǔ)，分析是手段，預(yù)報(bào)是目的。工程變形監(jiān)測技術(shù)GPS為主的空間定位技術(shù)等均得到了較好的應(yīng)用。(1) 常規(guī)大地測量方法常規(guī)大地測量方法的完善與發(fā)展，其顯著進(jìn)步是全站型儀器的廣泛使用，尤其 是全自動跟蹤全站儀(RTS, Robotic Total Stations),有時也叫測量機(jī)器人 (Georobot)mm級。最大的缺陷是受測程限制，測站 點(diǎn)一般都在變

4、形區(qū)域的范圍之內(nèi)。(2) 地面攝影測量地面攝影測量技術(shù)在變形監(jiān)測中的應(yīng)用雖然起步較早,但是由于攝影距離不能 過遠(yuǎn)，加上絕對精度較低，使得其應(yīng)用受到局限，過去僅大量應(yīng)用于高塔.煙 筒、古建筑、船閘、邊坡體等的變形監(jiān)測。近幾年發(fā)展起來的數(shù)字?jǐn)z影測量和 實(shí)時攝影測量為地面攝影測量技術(shù)在變形監(jiān)測中的深入應(yīng)用開拓了非常廣泛的 前景。(3) 特殊的測量手段0. 01mm；釆用光纖傳感器測量系統(tǒng)將信號測量于信號傳 輸合二為一，具有很強(qiáng)的抗雷擊、抗電磁干擾和抗惡劣環(huán)境的能力，便于組成 遙測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在線分布式監(jiān)測。(4) GPS空間定位技術(shù)。GPS用于變形監(jiān)測的作業(yè)方式可劃分為周期性和連續(xù)性(Episodic

5、 and Continuous Mode)兩種模式。(5) 3D激光掃描技術(shù)三維激光掃描技術(shù)是上世紀(jì)九十年代中期開始出現(xiàn)的一項(xiàng)髙新技術(shù)，是繼GPS 空間定位系統(tǒng)之后又一項(xiàng)測繪技術(shù)新突破。它通過高速激光掃描測量的方法， 大面積高分辨率地快速獲取被測對象表面的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)?？梢钥焖?大量、 高精度地獲取空間點(diǎn)位及其變化信息。2、動態(tài)(連續(xù))監(jiān)測與靜態(tài)監(jiān)測連續(xù)性變形監(jiān)測指的是采用固定監(jiān)測儀器進(jìn)行長時間的數(shù)據(jù)采集，獲得變形數(shù) 據(jù)序列。在動態(tài)監(jiān)測方面，過去一般采用加速度計(jì)、激光干涉儀等測量設(shè)備測 定建筑結(jié)構(gòu)的振動特性,GPS作為一種新方法，由于其硬件和軟件的發(fā)展與完善, 特別是高釆樣率(目前有的已高達(dá)2

6、0Hz) GPS接收機(jī)的出現(xiàn)，在大型結(jié)構(gòu)物動 態(tài)特性和變形監(jiān)測方面己表現(xiàn)出其獨(dú)特的優(yōu)越性。靜態(tài)監(jiān)測是周期性的對建筑物進(jìn)行變形觀測。3.監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展趨勢（1）多種傳感器、數(shù)字近景攝影、全自動跟蹤全站儀和 GPS的應(yīng)用，將走向?qū)崟r、連續(xù).高效率、自動化.動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的方向發(fā)展；（2）變形監(jiān)測的時空采樣率會得到大大提高，變形監(jiān)測自動化為變形分析提供 了極為豐富的數(shù)據(jù)信息；（3）髙度可靠.實(shí)用、先進(jìn)的監(jiān)測儀器和自動化系統(tǒng)，要求在惡劣環(huán)境下長期 穩(wěn)定可靠地運(yùn)行；（4）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線實(shí)時監(jiān)控，在大壩、橋梁、邊坡體等工程中將發(fā)揮巨大作用, 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控是推動重大工程安全監(jiān)控管理的必由之路。變形分析的研究內(nèi)容b變形數(shù)據(jù)處理與分析；2. 變形物理解釋；3. 變形預(yù)報(bào)。變形分析分類通常可將其分為變形的幾何分析