建筑物变形监测
毕业设计：建筑物的变形观测变形监测方案
毕业设计：建筑物的变形观测变形监测方案嘿，小伙伴，今天我要跟你聊聊一个相当有意思的课题——建筑物的变形观测变形监测方案。
别看这名字有点长，其实它就是一门研究如何监控建筑物变形的技术活儿。
下面我就用我那十年方案写作的经验，带你领略一下这个方案的精彩之处。
咱们得知道，建筑物变形是个啥玩意儿。
简单来说，就是建筑物在外力作用下，形状和尺寸发生变化。
这事儿听起来有点玄乎，但却是建筑安全的大敌。
所以，监测建筑物的变形，就成了咱们这个方案的核心任务。
一、方案背景话说这事儿起源于我国城市化进程的加速，高楼大厦拔地而起，但随之而来的就是建筑安全问题。
尤其是那些大型、超高层的建筑物，一旦出现变形，后果不堪设想。
于是，咱们这个方案应运而生，旨在为建筑物的变形监测提供一套可行的方案。
二、监测目的1.确保建筑物在施工和使用过程中，结构安全、稳定。
2.及时发现和处理建筑物的变形问题，防止事故发生。
3.为建筑物的维护、保养提供科学依据。
三、监测方法1.全站仪测量法：这是一种利用全站仪对建筑物进行三维测量，从而得到建筑物变形数据的方法。
优点是精度高，但成本较高，操作复杂。
2.光学测量法：通过光学仪器对建筑物进行拍照，然后分析照片中建筑物的变形情况。
这种方法成本较低，操作简单，但精度相对较低。
3.激光扫描法：利用激光扫描仪对建筑物进行扫描，得到建筑物的三维模型，进而分析变形情况。
这种方法精度较高，但成本较高，设备要求较高。
4.雷达监测法：通过雷达对建筑物进行监测，实时获取建筑物的变形数据。
优点是实时性强，但精度相对较低。
综合考虑，我们选择了全站仪测量法作为主要监测手段，辅以光学测量法进行验证。
四、监测步骤1.建立监测点：在建筑物上设置一定数量的监测点，用于采集变形数据。
2.数据采集：利用全站仪对监测点进行测量，获取建筑物的三维坐标。
3.数据处理：将采集到的数据输入计算机，进行数据处理，得到建筑物的变形数据。
4.变形分析：根据变形数据，分析建筑物的变形趋势，为处理变形问题提供依据。
建筑物变形监测及应对措施的技术指南
建筑物变形监测及应对措施的技术指南建筑物是人类生活和工作的场所，它们的安全性和稳定性对我们的生活环境至关重要。
然而，由于自然灾害、地基沉降、结构老化等原因，建筑物可能会发生变形。
为了确保建筑物的安全运行，及时监测变形并采取相应的应对措施至关重要。
本文将介绍建筑物变形监测的技术指南，并探讨一些应对措施。
1. 变形监测技术1.1 光纤光栅传感技术光纤光栅传感技术是一种非接触的、无损的变形监测方法。
通过在建筑物的关键部位布置光纤传感器，可以实时监测建筑物的应变和变形情况。
该技术具有高精度、大范围、实时性强等优点，广泛应用于各类建筑物的变形监测中。
1.2 高精度全站仪高精度全站仪是一种常用的测量设备，可以通过测量建筑物各个角点的坐标变化来监测建筑物的变形情况。
该技术精度高、操作简便，可以实时获取建筑物的变形数据，并以图形方式展示，方便分析和判断建筑物的稳定性。
1.3 静液压位移传感器静液压位移传感器是一种常用的变形监测设备，可以通过测量建筑物关键部位的微小位移来判断建筑物的变形情况。
该技术具有高灵敏度、抗干扰能力强等优点，广泛应用于建筑物的变形监测领域。
2. 应对措施2.1 结构加固当建筑物发生变形时，及时采取结构加固措施是保证其安全性的重要手段。
常见的结构加固方法包括增加加固材料、调整结构布局、加固关键部位等。
通过加固可以提高建筑物的承载能力和抗震能力，防止其进一步变形和倒塌。
2.2 撑拉调整撑拉调整是一种常用的建筑物变形调整方法。
通过在建筑物的关键部位设置撑杆或拉索，可以对建筑物的变形进行调整和修正。
该方法具有调整范围大、调整速度快等优点，可以有效地控制建筑物的变形。
2.3 监测预警系统建立监测预警系统是及时发现建筑物变形并采取相应措施的重要保障。
通过将变形监测技术与预警系统相结合，可以实时监测建筑物变形情况，并及时发出预警信号。
这样可以在变形达到危险程度之前，及时采取措施，避免灾害事故的发生。
3. 案例分析以中国上海中心大厦为例，介绍一下其变形监测及应对措施。
如何进行建筑物的变形监测
如何进行建筑物的变形监测建筑物的变形监测是保障建筑物结构安全的重要一环。
在建筑物的运营过程中，由于自然因素、施工缺陷或长期使用等原因，建筑物可能会出现变形现象。
因此，及时发现和监测建筑物的变形情况，是确保建筑物的结构稳定性和安全性的关键之一。
本文将介绍如何进行建筑物的变形监测以及监测过程中需要注意的问题。
一、变形监测的重要性建筑物的变形监测是建筑物维护与管理的重要组成部分。
通过对建筑物的实时监测，可以及时发现建筑物的变形情况，为修复和维护提供依据。
同时，通过变形监测还可以预测建筑物未来可能出现的问题，采取相应的措施，保障建筑物的长期使用安全。
二、建筑物变形监测的方法建筑物的变形监测可以通过多种方法来进行，以下是常见的几种方法。
1. 经典测量法：传统的测量方法，包括水准测量、全站仪测量、测量雷达等。
这些方法通常需要人工操作，比较繁琐，但测量结果较为准确。
2. 遥感监测：利用航空遥感技术或卫星遥感技术对建筑物进行变形监测。
这种方法可以实现大范围的建筑物监测，并可以无需人工操作，但精确度相对较低。
3. GNSS技术：利用全球导航卫星系统（GNSS）进行建筑物的变形监测。
这种方法可以实现对建筑物的实时监测，测量结果准确可靠，但对设备的要求较高。
4. 激光扫描技术：通过激光扫描仪对建筑物进行扫描，获取建筑物的三维模型，然后对比模型的变化情况来监测建筑物的变形情况。
这种方法准确度较高，但成本相对较高。
三、变形监测中需要注意的问题在进行建筑物的变形监测过程中，需要注意以下几个问题。
1. 选择合适的监测周期：建筑物的变形通常是一个渐进过程，并不是突然发生的。
因此，在选择监测周期时，需要根据建筑物的类型、使用情况和环境条件等因素来确定。
一般来说，建筑物的变形监测周期可以设置为半年或一年一次。
2. 确定监测点的位置和数量：建筑物的变形监测需要确定监测点的位置和数量。
对于大型建筑物，可以选择关键部位进行监测，例如主体结构、梁柱节点等。
14 第十四章 建筑物变形监测
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第一节 概述
二、变形监测的主要内容
（二）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，还需要对其内部的应变 、应力、温度、渗压等项目进行观测，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。
图14-1 垂直位移监测基准点 2019/4/2 12
第二节 变形监测系统设计
二、变形监测点的分类 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。工作点埋设在被 研究对象附近，要求在观测期 间保持点位稳定，其点位由基 准点定期检测。 工作基点位置与邻近建筑 物的距离不得小于建筑物基础 深度的1.5～2.0倍。
第十四章
建筑物变形监测
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第十四章 建筑物变形监测
★ 第一节 概述
第二节 变形监测系统设计 第三节 垂直位移观测 第四节 水平位移监测 第五节 挠度和裂缝观测 第六节 建筑物倾斜观测 第七节 变形监测数据的整理和分析
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第一节 概述
一、变形监测的目的 变形体的变形可分为两类：变形体自身的形变和变 形体的刚体位移。 引起建筑物变形的原因主要有：建筑物的自重、使 用中的动荷载、振动或风力等因素引起的附加荷载、地 下水位的升降、地质勘探不充分、设计错误、施工质量 差、施工方法不当等。 建筑物变形监测的目的主要有以下几个方面： 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。
建筑变形测量的级别
建筑变形测量的级别是指根据测量的目的、方法和精度要求将建筑变形测量分为不同
的等级。
常见的建筑变形测量级别一般分为以下几个：
一级变形监测：一级变形监测的精度要求相对较高，适用于对建筑物结构整体变形、
地基沉降等进行较为精确的监测。
通常需要采用高精度的测量仪器和方法，如全站仪、测斜仪等。
二级变形监测：二级变形监测的精度要求相对较低，适用于对建筑物局部变形、土体
位移等进行较为简化的监测。
通常需要采用常规的测量仪器和方法，如水平仪、测距
仪等。
三级变形监测：三级变形监测的精度要求较低，适用于对建筑物整体变形、地基沉降
等进行初步的监测。
通常采用简化的测量仪器和方法，如水准仪、刷线仪等。
需要注意的是，建筑变形监测的级别是根据测量的目的和精度要求来划分的，并非严
格的标准化分类。
具体的测量级别可以根据实际情况和需求进行调整和确定。
在进行
建筑变形测量之前，应根据具体项目的要求制定详细的测量方案，确保测量结果的准
确性和可靠性。
第16章 建筑物变形监测
第十六章建筑物变形监测16.1建筑变形监测的基础知识16.1.1变形、变形体与变形监测变形是自然界中普遍存在的现象，它是指变形体在各种荷载作用下，其形状、大小及位置在时间和空间域中的变化。
变形体的变形在一定范围内被认为是允许的，如果超出允许值，则可能引发灾害。
自然界的变形灾害现象很普遍，比如地震、滑坡、岩崩、地表沉陷、溃坝、桥梁与建筑物的倒塌等。
变形体一般包括工程建筑物、机器设备以及其他与工程有关的自然或人工对象。
变形体一般用一定数量的有代表性的位于变形体上的离散点（又称为监测点或目标点）来代表，监测点的空间位置变化可以用来描述变形体的变形。
在工程变形监测中，最具代表性的变形体主要为大坝、桥梁、矿区、高层建筑物、边坡、滑坡、公路、铁路、隧道、地表沉降和基坑等。
所谓变形监测，就是利用测量或专用仪器和方法，对变形体的变形现象进行监视观测的工作。
其任务是确定在各种荷载和外力作用下，变形体的形状、大小及位置变化的空间和时间特征。
变形监测工作是人们通过变形现象获得科学认识、检验理论和假设的必要手段。
16.1.2变形监测的研究对象根据变形体的分布范围，变形监测的研究对象划分为以下三类：（1）全球性变形监测：如监测全球板块运动、地极移动、地潮、地球自转速率变化等；（2）区域性变形监测：如地壳形变监测、城市地表沉降监测等；（3）工程和局部性变形监测：如监测工程建筑物的三维变形、滑坡体的滑动、基坑边缘的水平位移与沉降、隧道围岩的收敛变形等。
16.1.3建筑物变形的表现形式建筑物变形的表现形式，主要为水平位移、垂直位移、倾斜、扭转、挠度和裂缝等。
水平位移指的是建筑物在平面上的位置变化，它可分解到某一特定的方向；垂直位移指的是建筑物在铅垂面或大地水准面法线方向上的位置变化；倾斜可以认为是高大建筑物顶部相对于底部的水平位移，它可以通过建筑物顶部的水平位移和建筑物高度的测量再通过计算得到，倾斜变形一般是非弹性变形；扭转可以认为是高大建筑物顶部相对于底部的旋转变形，它可以通过建筑物顶部的水平位移的测量而得到，扭转变形一般是弹性变形；挠度指的是建筑物在水平方向或竖直方向上的弯度值，例如桥的梁部在中间会产生向下的弯曲，高大建筑物会产生侧向弯曲，挠度变形可以通过垂直位移测量或水平位移测量而获得；当建筑物的变形足够大而其整体性受到破坏时，就产生了裂缝变形。
建筑物变形监测技术介绍
建筑物变形监测技术介绍随着城市化进程的加快，高楼大厦、桥梁隧道等建筑物的建设日益增长，人们对建筑物的安全性和稳定性提出了更高的要求。
为了及时发现和解决建筑物在使用中出现的变形问题，建筑物变形监测技术逐渐得到了广泛应用。
本文将介绍几种常见的建筑物变形监测技术。
一、全站仪监测技术全站仪监测技术是一种高精度的建筑物变形监测技术。
它利用全站仪的测量原理，通过对建筑物上不同位置的点进行定位和测量，从而得到建筑物的变形情况。
全站仪可以测量建筑物的倾斜、沉降、挠度等变形情况，可以实时监测建筑物的变化趋势，及时预警和采取相应措施。
二、应变测量技术应变测量技术是一种常见的建筑物变形监测技术。
在建筑物的结构表面安装应变计，通过测量应变计所受到的拉伸变形和压缩变形，来判断建筑物的结构是否发生变形。
应变测量技术可以实时监测建筑物的形变，其精度较高，但在安装过程中需要对建筑物进行一定程度的改造。
三、激光测距仪监测技术激光测距仪监测技术是一种非接触式的建筑物变形监测技术。
它利用激光测量原理，通过测量激光在建筑物上反射的时间和距离，从而得到建筑物的变形情况。
激光测距仪可以对建筑物的形变进行实时监测，具有监测范围广、测量精度高等优点。
四、振动监测技术振动监测技术是一种通过测量建筑物的振动来判断其变形情况的技术。
振动监测技术可以采用加速度计、振动传感器等设备进行测量，并通过分析建筑物的振动频率、振幅等参数，来判断建筑物是否存在结构变形。
振动监测技术可以实时监测建筑物的变形情况，对于一些高层建筑和桥梁等结构体非常有效。
五、温度监测技术温度监测技术是一种通过监测建筑物的温度变化来判断其变形情况的技术。
温度变化会引起建筑物材料的热胀冷缩，从而导致建筑物的形变。
通过安装温度传感器，可以对建筑物的温度进行实时监测，并通过分析温度变化曲线来判断建筑物是否存在变形问题。
综上所述，建筑物变形监测技术在建筑工程中起到了重要的作用。
通过实时监测建筑物的变化情况，可以及时发现和解决建筑物的变形问题，保证建筑物的安全性和稳定性。
如何进行建筑物变形监测和分析
如何进行建筑物变形监测和分析在建筑行业，变形监测和分析是非常重要的一项工作。
通过对建筑物的变形情况进行监测和分析，可以及时发现问题，采取相应的措施，保障建筑的安全和稳定。
那么，如何进行建筑物变形监测和分析呢？首先，建筑物变形监测的方法有很多种，常见的有全站仪监测法、测斜仪监测法和激光测距仪监测法。
全站仪监测法是利用全站仪测量建筑物各个监测点的水平角和垂直角，通过测量角度的变化来得出建筑物变形的情况。
测斜仪监测法则是通过在建筑物上安装测斜仪，测量斜坡的斜度和变化情况，从而获得建筑物的变形情况。
而激光测距仪监测法是利用激光测距仪测量建筑物的位移和变形，得出变形情况。
这些方法各有优缺点，可以根据实际情况选择适当的方法进行监测。
其次，建筑物变形监测的周期也是需要考虑的问题。
监测周期的长短通常根据建筑物的性质和使用情况来确定。
一般来说，建筑物的监测周期可以分为长期监测和临时监测两种。
长期监测是指对建筑物进行长时间的周期性监测，可以持续数年甚至更长时间。
而临时监测则是在特定的情况下对建筑物进行短期的监测，比如在施工期间或者在异常情况下进行监测。
确定监测周期的同时，还需要确定监测的具体时间和频率，以便及时发现问题并采取措施。
另外，建筑物变形监测之后还需要进行数据分析。
数据分析的目的是为了从大量的监测数据中提取有用的信息，以便对建筑物的变形情况进行评估和判断。
数据分析可以采用多种方法，如数值分析、图像处理和统计分析等。
数值分析是指将监测数据转化为数值，并进行计算和分析，以得出建筑物的变形情况。
图像处理是指将监测数据进行影像处理，比如绘制成图表或者制作成动态图像，以直观地显示变形情况。
而统计分析则是将监测数据进行统计分析，比如计算平均值、最大值和方差等，以便对变形情况进行全面的评估。
最后，建筑物变形监测和分析需要有专业的技术支持。
专业的技术人员具有丰富的知识和经验，能够准确地进行监测和分析，并提供相应的解决方案。
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建筑倾斜观测其实是水平位移观测的一种。
1、在视准线两端各自向外的延长线上，宜埋设 检核点。在观测成果的处理中，应顾及视准线 端点的偏差改正（理解）；
视准线法
2、采用活动觇牌法进行视准线测量时，观测点偏离视 准线的距离不应超过活动觇牌读数尺的读数范围。具体 操作是在观测点中线两端各自向外的延长线上，埋设测 站点和定向点（并设立检核点），在其中一端安置仪器， 瞄准安置在另一端的固定觇牌进行定向，待活动觇牌的 照准标志正好移至方向线上时读数，每个观测点应按确 定的测回数进行往测与返测；
检核点1
25
20
15
位移观测点
毫米
10
5
位移量
检核点2
30
35
视准线法
3、采用小角法进行视准线测量时，视准线应按平行于 待测建筑边线布置，观测点偏离视准线的偏角不应超过 30″。偏离值d可按公式d=α/ρD。 式中， α—— 偏角（″） ；
D—— 从观测端点到观测点的距离（m）； ρ——常数，其值为206265。
5、配备满足精度的仪器设备，经送检和自检合格；
6、配备有相应资格证并熟悉业务的项目组。
上述各项准备好，且现场具备埋点和观测条件后即可埋 点后观测（根据目的不同，实施的时间也不同）。
水平位移的观测方法
1、测定特定方向上的水平位移时可采用视准线 法、小角度法、投点法等；
2、测定监测点任意方向的水平位移时可视监测 点的分布情况，采用极坐标法、前方交会法、 后方交会法等；
对测距结果进行高差改正是将观测距离化 算至标志间的某个平面上，高差改正的实质是： 改正后标志间的平距不变 。
获取某点水平位移量的方法
确定某点水平位移量的方法有测尺量距、物理 测距、测角网解算、GPS定位等。
视准线法
原理：视准线法是由经纬仪的视准面形成固定 的基准线，以测定各观测点相对基准线的垂直 距离变化，从而求得其位移量。当采用视准线 法测定位移时，应符合下列规定：
提交资料
水平位移观测应提交的资料如下： 1、水平位移观测点布置图； 2、水平位移观测成果表； 3、水平位移曲线。
提交资料（水平位移观测点布置图）
提交资料（水平位移观测成果表）
提交资料（水平位移曲线图）
三、倾斜观测
◆基本概念 ◆目的和意义（为何要做？） ◆常用方法简介（怎么做？方法和步骤） ◆实施观测的准备（何时做？） ◆提交资料（如何体现？）
的测量。
水平位移的基本概念
《建筑变形测量规范》JGJ 8-2007中特指建筑产生的非 竖向位移
建筑位移观测可根据需要，分别或组合测定建筑主体倾 斜、水平位移、挠度和基坑壁侧向位移，并对建筑场地 滑坡进行监测。
水平位移方向的测定可分为：
1、特定方向上的水平位移（理解） 2、任意方向的水平位移（理解）
测边角法测定位移
确定地面点位置的方法
为了确定地面（ 的位置 ），必须测量 水平角和水平距离。
用经纬仪进行水平角测量时产生的误差
在用经纬仪进行水平角测量时，有多种观 测误差都会影响到测量的结果，主要有： 照准误差、读数误差、整平误差、对中误 差。
用交会法和极坐标法测坐标算位移
极坐标法
利用全站仪按极坐标法进行位移测量是， 其误差的主要来源有 测角误差、测距误差 、对中误差 、读数误差 等，要注意选择 合适的位置和时间段，认真操作，尽可能 减小误差。
目前常用的测量坐标系主要有： 大地坐标系 、直角坐标系 等。
二、水平位移观测
第二章 水准测量
◆基本概念
◆目的和意义（为何要做？） ◆常用方法简介（怎么做？方法和步骤） ◆实施观测的准备（何时做？） ◆提交资料（如何体现？）
变形监测的内容
变形监测主要包括水平位移、（垂直位移）， 偏距、（挠度）、弯曲、扭转、震动、裂缝等
第二章 水准测量
基本概念
倾斜——《建筑变形测量规范》JGJ 8-2007中指建筑中 心线或其墙、柱等，在不同高度的点对其相应底部点的 偏移现象；
变形允许值——建筑能承受而不至于产生损害或影响正 常使用所允许的变形值（主要是以设计、相关规范中的 值作为参考依据，并结合个体差异及其他手段综合考 虑）；
实施观测的准备
1、接受委托；
2、收集资料，根据建筑或观测体的特点和施测要求结 合规范做好观测方案的设计和技术准备工作，并取 得委托方及相关人员的配合；
3、确定观测方法和坐标系；
实施观测的准备
4、选设观测基准点、工作基点、观测点或观测标志。 标志应牢固、适用、美观。若受条件限制或对于高 耸建筑，也可选定变形体上特征明显的塔尖、避雷 针、圆柱(球)体边缘等作为观测点。对于基坑等临时 性结构或岩土体，标志应坚固、耐用、便于保护；
3、当测点与基准点无法通视或距离较远时，可 采用GPS测量法或三角、三边、边角测量与基准 线法相结合的综合测量方法。
水平位移分析主要用两点间的平距实施
水平位移分析主要用两点间的平距实施，所 以在观测中若获取的是斜距，则需改算为平 距，其原因是斜距会随着测站高、镜站高的不 同而改变。
高差改正的实质
水平位移及倾斜观测
提纲 一、测量坐标系统 二、水平位移观测 三、倾斜观测
一、测量坐标系统
常用的测量坐标系统
大地坐标系
大地坐标系
大地坐标系
大地坐标系
大地坐标系
空间直角坐标系
高斯平面直角坐标系
独立平面直角坐标系
独立平面直角坐标系
独立平面直角坐标系
独立平面直角坐标系
目前常用的测量坐标系
点位概念
1、基准点：进行变形测量而布设的稳定的、需长期保 存的测量控制点；
2、工作基点：为直接观测变形点而在现场布设的相对 稳定的测量控制点；
3、观测点：布设在建筑地基、基础、场地及上部结构 的敏感位置上能反映其变形特征的测量点，亦称变 形点。
目的和意义
1、定位（有挤土效应的工程桩施工时的位置确定）； 2、施工区打桩施工对周围有扰动时； 3、施工区支护对周围有扰动时； 4、施工区取土卸载对周围有潜在扰动时； 5、有潜在的滑移趋势，为安全使用需监控时； 6、根据需要实施地震等模拟试验时（如隔震垫等）； 7、其他。总之是为了施工、安全、试验等实际需要。