[試析GPS技術(shù)在橋梁變形監(jiān)測中的應(yīng)用]橋梁變形檢測方案

1、試析GP眼術(shù)在橋梁變形監(jiān)測中的應(yīng)用橋梁變形檢測方案摘要： 近年來， 隨著 _ 的飛速發(fā)展和橋梁建筑事業(yè)的不斷進(jìn)步，各類橋梁的建設(shè)數(shù)量在不斷的增多， 但同時(shí)也存在著一些問題， 比如 橋梁變形。實(shí)踐中我們經(jīng)常用GP眼術(shù)對(duì)橋梁的變形進(jìn)行檢測，本文 將對(duì)其實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行研究分析，以供參考。關(guān)鍵詞：GP能術(shù)；橋梁變形；監(jiān)測應(yīng)用；研究Abstract:In recent years, with the rapid socio-economicdevelopment and bridge construction business continues to progress, the number of

2、various types of bridge construction to keep the increase, but at the same time there are some problems, such as bridge deformation. Practice, we often use GPS technology to detect the deformation of the bridge, this article will be the practical application of research and analysis for reference.Ke

3、ywords:GPStechnology; bridge deformation; monitoringapplications; researchP228.4 ： A ： 2095-2104（xx）隨著交通建設(shè)事業(yè)的不斷發(fā)展， 作為公路及鐵路的重要連接和支撐，橋梁在交通運(yùn)行過程中發(fā)揮著舉足輕重的作用。然而，因經(jīng)常 受到外界因素的影響，比如氣候、地理環(huán)境以及各種外在作用力等，導(dǎo)致橋梁變形， 嚴(yán)重時(shí)可能出現(xiàn)垮塌。 實(shí)踐中為有效防止這類病害的出現(xiàn)， 以保證交通的正常運(yùn)行和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全， 必須對(duì)橋梁有無變形進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測，而GPSZ其精度高、操作簡便和耗費(fèi)低等優(yōu) 勢，為橋梁變形監(jiān)測提供技術(shù)支撐

4、。橋梁變形監(jiān)測與GPSS用優(yōu)勢1 、橋梁變形監(jiān)測一般而言， 作為交通建設(shè)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容， 橋梁同時(shí)也是我們基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的一部分。 所謂橋梁變形監(jiān)測， 主要是指利用現(xiàn)代化的傳感、 通信技術(shù)， 對(duì)橋梁的運(yùn)行狀況及各個(gè)階段的環(huán)境條件進(jìn)行嚴(yán)格的檢測， 尤其是各部分結(jié)構(gòu)的響應(yīng)和功能狀況， 并在此基礎(chǔ)上獲得能夠全面和客觀反映橋梁結(jié)構(gòu)狀況的有關(guān)因素。 之后再對(duì)這些因素和相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析， （主要是橋梁結(jié)構(gòu)的健康指標(biāo)、橋梁結(jié)構(gòu)的可靠性分析等） ， 從而為橋梁的科學(xué)管理及其有效的維護(hù)， 提供一個(gè)客觀、科學(xué)的參照。GPS 應(yīng)用優(yōu)勢從實(shí)踐來看，GPS勺主要應(yīng)用優(yōu)勢在于測站點(diǎn)之間無需同時(shí)通視、全天侯檢測、三維信息、

5、精度高以及容易操作等。傳統(tǒng)的檢測方法需要監(jiān)測點(diǎn)之間的相互通視，方可實(shí)現(xiàn)觀察，而GP能術(shù)只需要對(duì)一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測量即可； 對(duì)于傳統(tǒng)的監(jiān)測方法而言， 主要包括平面與垂直位移法兩種， 該種橋梁變形監(jiān)測方法具有工作量大和作業(yè)周期長特點(diǎn)， 而且其監(jiān)測的時(shí)間與位點(diǎn)經(jīng)常難以有效的統(tǒng)一起來， 有時(shí)可能會(huì)增加變形的分析難度，甚至出現(xiàn)錯(cuò)誤；對(duì)于 GP艱術(shù)而言，不但可以實(shí)時(shí)提供比較精確的三維監(jiān)測動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)， 而且還不受各種自然天氣的制約；GPS5測技術(shù)和設(shè)備使用前都會(huì)配有相關(guān)的雷電設(shè)施，可以實(shí)時(shí)對(duì)橋梁進(jìn)行監(jiān)測； 同時(shí)還有接收機(jī)， 可以有效的方便用戶利用不同位置的監(jiān)測點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)采集、分析、傳輸以及處理和報(bào)警。G

6、PS 變形監(jiān)測網(wǎng)建立對(duì)于一些大型的橋梁而言，GPSS形監(jiān)測網(wǎng)通常是由一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的觀測環(huán)共同構(gòu)成的， 多以三角形孔大地四邊形組成混會(huì)網(wǎng)的形式進(jìn)行布設(shè)。一般而言，實(shí)地選點(diǎn)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：1 、點(diǎn)位的基礎(chǔ)應(yīng)做到堅(jiān)實(shí)穩(wěn)固， 并且易于長期的進(jìn)行保存。 不能選在夏季洪水易淹沒的地方； 2 、點(diǎn)位視場內(nèi)障礙物的高度角不能超過15 度，以減少衛(wèi)星信號(hào)被遮擋：3、點(diǎn)位應(yīng)遠(yuǎn)離大功率無線電發(fā)射源，其距離不得小于 200 米， 并遠(yuǎn)離高壓輸電線和微波無線電信號(hào)傳輸通道。 其距離不得小于 50 米，以免電磁場對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的干擾； 4 、點(diǎn)位離河應(yīng)保持一定的距離，附近不能有大面積水域，以減弱多路徑效應(yīng)的影響：5、點(diǎn)位

7、離大橋的距離至少在200 米以上，減少大橋行車時(shí)對(duì)點(diǎn)位本身和GPS®測時(shí)白影響；6、點(diǎn)位的數(shù)量視橋型大小而定，一般來說，在河兩岸橋梁的兩側(cè)至少各有一個(gè)點(diǎn)， 大型橋梁應(yīng)適當(dāng)增加。 還應(yīng)聯(lián)測國家已知點(diǎn)或施工控制網(wǎng)的點(diǎn)。GPS 在橋梁變形監(jiān)測中應(yīng)用原理對(duì)變形監(jiān)測而言，其對(duì)精度的要求比較高，橋梁變形中要求其平面精度必須為1毫米，高程精度為2毫米。GPS&橋梁監(jiān)測中，實(shí)際測量過程中，接收機(jī)能跟蹤上衛(wèi)星信號(hào)，且在t 瞬間內(nèi)能對(duì)載波相位進(jìn)行測量， 其相位可以測到整周部分或不足一周部分， 說明衛(wèi)星相位能接收到基準(zhǔn)信號(hào)，但信號(hào)畢竟是正弦函數(shù)， 在實(shí)際應(yīng)用過程中也不能被標(biāo)識(shí)，也不能準(zhǔn)確的測量其是

8、第幾周相位。而在t 時(shí)刻之后的載波相位測量中， 接收機(jī)的計(jì)數(shù)器會(huì)走動(dòng)可以對(duì)t 時(shí)刻到觀察時(shí)刻的周數(shù)進(jìn)行調(diào)整。用載波原理對(duì)橋梁進(jìn)行變形監(jiān)測，其精確度是比較高的，能達(dá)到 0.5 2 毫米，然這種監(jiān)測技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中， 常會(huì)受到軌道、 衛(wèi)星鐘差以及接收機(jī)鐘差和對(duì)流層等多種因素的影響， 而造成相應(yīng)誤差。 一旦出現(xiàn)觀測誤差， 可以將不同線形組合在一起， 畢竟這種誤差是因?qū)蓚€(gè)或兩個(gè)以上觀測站實(shí)行同步觀測同一衛(wèi)星而引起的。正常情況下，GPS勺定位會(huì)采用單差、雙差和三 差， 其中對(duì)變形監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理采用的是雙差法。不同接收機(jī)在不同時(shí)間內(nèi)對(duì)不同應(yīng)用是以載波相位測量原理和差分測量為依據(jù)進(jìn)行的， 能更好的保

9、證其精度。 衛(wèi)星進(jìn)行同步觀察并得到與之相對(duì)應(yīng)的相位，可以對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行求差、接收機(jī)進(jìn)行求差和歷元進(jìn)行求差。四、GPSfc術(shù)在橋梁變形監(jiān)測中的應(yīng)用在使用GPSfc術(shù)對(duì)橋梁進(jìn)行變形監(jiān)測時(shí)，一定要先對(duì)其變形監(jiān) 測網(wǎng)進(jìn)行分析。GPSg形監(jiān)測網(wǎng)在實(shí)際應(yīng)用過程中是最為關(guān)鍵和重要 的， 它不僅可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)同步接收機(jī)同時(shí)觀測不同時(shí)期的點(diǎn)， 而且還 能有效的保證每期GPSII臺(tái)數(shù)保持不變。在對(duì)每一期進(jìn)行相應(yīng)的觀察 時(shí)，最好是要選用分布較多的衛(wèi)星時(shí)段。在此基礎(chǔ)上采用多臺(tái)GPS幾進(jìn)行同步觀測， 這樣就可以使其在觀測過程中產(chǎn)生更多的同步觀測環(huán)。當(dāng)同步觀測環(huán)閉合差相對(duì)較小， 并且出現(xiàn)了誤差較大的基線以后， 可 將該基線予以

10、剔除， 剔除之后仍然能夠保證具有較高的精度。 就目前 來看， 在橋梁變形監(jiān)測中，除了將基線剔除外，一般還會(huì)選用隨機(jī)商業(yè)軟件對(duì)不同時(shí)期產(chǎn)生的 GPSS線進(jìn)行處理。為了有效的保證其效 果， 在此基礎(chǔ)上也可以采用粗差法進(jìn)行探測。 在用這種方法對(duì)精差進(jìn) 行探測的時(shí)候， 應(yīng)該先計(jì)算統(tǒng)計(jì)量并在此基礎(chǔ)上逐次進(jìn)行， 直至粗差位置不再出現(xiàn)；之后對(duì)整個(gè)GPSW進(jìn)行平差，以便更好的得到該網(wǎng)評(píng) 差， 確定該網(wǎng)相應(yīng)精度。在對(duì)變形網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的時(shí)候， 一般會(huì)選用兩個(gè)以上基準(zhǔn)網(wǎng)進(jìn)行處理。在此基礎(chǔ)上對(duì)其形變進(jìn)行相應(yīng)分析，就能了解不同測點(diǎn)之間的變形信息。 而為了保證變形監(jiān)測網(wǎng)更好的發(fā)揮其作用，GPS5測網(wǎng)一般會(huì)布設(shè)四個(gè)以上衛(wèi)

11、星基準(zhǔn)點(diǎn)，在選用這些基準(zhǔn)點(diǎn)的時(shí)候，最好在其附近選擇國家級(jí)的 GPS電作為監(jiān)測網(wǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)，并不斷的對(duì)其進(jìn)行復(fù)測，以保證其精度能夠得到有效的提高。在變形觀測時(shí)， 應(yīng)該先對(duì)不同時(shí)期觀測到的變形信息進(jìn)行分析， 并在此基礎(chǔ)上對(duì)數(shù)據(jù)定期進(jìn)行復(fù)測，對(duì)有利點(diǎn)進(jìn)行精度監(jiān)測和約束平差坐標(biāo)轉(zhuǎn)化，以減少誤差率形變網(wǎng)進(jìn)行施測的時(shí)候， 可以將其分成兩個(gè)時(shí)段進(jìn)行施測，白天進(jìn)行監(jiān)測 和晚上進(jìn)行監(jiān)測。畢竟現(xiàn)在的公路和鐵路交通量比較大， 特別是公路交通中在中重型載重汽車引起的震動(dòng)是十分明顯的，為了減少相應(yīng)汽車的噪聲，保證GPS5測效果，其在利用GPS監(jiān)測的時(shí)候， 特別是在晚間對(duì)橋梁變形進(jìn)行檢測的時(shí)候， 最好選在凌晨、天亮之前。結(jié)語：總而言之，GP眼術(shù)為橋梁變形監(jiān)測帶來了新的活力和技術(shù)支撐， 具有非常明顯的技術(shù)優(yōu)勢， 因此應(yīng)當(dāng)對(duì)此加強(qiáng)重視和技術(shù)創(chuàng)新，以期為我國橋梁及交通建設(shè)事業(yè)的探尋新的發(fā)展契機(jī)。1 趙正林.有關(guān)GP碓橋梁變形監(jiān)測中的應(yīng)用J.黑龍江科技 信息， xx （ 13） .2 喻春華 劉飛 許志華.GPS技術(shù)在橋梁變形