《变形监测与数据处理》笔记/期末复习资料

变形：

变形是物体在外来因素作用下产生的形状、大小及位置的变化（随时间域和空间域的变化），它是自然界普遍存在的现象。

变形体：

一般包括工程建筑物、构筑物、大型机械设备以及其他自然和人工对象等。

变形体和变形观测

变形监测：

变形监测就是利用专用的仪器和方法对变形体的变形现象进行持续观测，对变形体变形性态进行分析，对变形体变形的空间状态和时间特征进行预测等所开展的各项工作。变形监测又称为变形测量或变形观测。

变形监测的任务（变形监测的目的和意义）：

①分析和评价建筑物的安全状态；

②验证设计参数；

③反馈设计及施工质量；

④研究正常的变形规律和预报变形的方法。

变形过程线：

某观测点的变形过程线是以时间为横坐标，以累积变形值(位移、沉陷、倾斜和挠度等）为纵坐标绘制而成的曲线。

基准点：

认为在变形监测过程中坐标不会发生变化且坐标已知的点称之为基准点。

工作基点：

起过渡作用，便于测量工作，且在一定时间内认为坐标不发生变化的点称之为工作基点。

观测点：

位于变形体上的坐标会发生变化的点称之为观测点。

变形监测方案的主要内容（1）：

①监测内容：
需根据监测对象的本身性质和周围环境来确定，为达到保障监测对象的安全、了解其变形规律的目的，要求监测内容的选取有明确的针对性，既要有重点，又要全面考虑。总的来说可分为现场巡视、沉降观测、位移观测、倾斜观测、裂缝观测、挠度观测、渗流量观测、应力观测、日照变形观测、风振观测等。

②监测精度、仪器和方法：
变形观测要求精度高，典型精度要求为绝对精度1 mm或相对精度10^(-6)。精度要求过高会使测量工作变得非常复杂，费用时间都会成倍增加；而精度定得太低又会使变形分析变得非常困难，观测结果误差大，有时甚至会得出错误的结论。

不同类型的建筑物，变形观测的精度要求差别较大。对于同类建筑物，根据其结构、形状、地质条件、周围环境不同，要求的精度也有很大差异。即使同一建筑物，不同部位的精度要求也有很大区别。

根据监测项目的特点、精度要求、变形速率以及监测体的安全性等指标来选择不同的监测方法，也可同时采用多种方法进行监测。通过内外结合的观测手段更能合理分析表现情况。

③监测部位和测点布置：
一般要在变形体的特征部位埋设变形监测标志，在变形影响范围之外埋设测量基准点，定期观测测量标志相对于基准点的变形量。点位布置必须安全、可靠，布局合理，重点突出，并能满足监测设计及精度要求，便于长期监测。测量点一般分为基准点、工作基点和变形观测点3类。

④监测周期和监测频率：
变形监测周期，即完成一个周期的变形观测工作所需的时间，它与工程大小、测点所在位置的重要性、观测目的以及观测1次所需时间的长短有关。不同周期观测时，宜采用相同的观测网形、观测路线和观测方法，并使用同一测量仪器和设备。

变形监测频率的大小应以能系统地反映监测对象的变形规律且不遗漏其变化时刻为原则，并综合考虑单位时间内的变形大小、变形特征、观测精度要求及外界因素影响情况。应特别重视第一次观测的质量，首次(即零周期)观测应连续进行两次独立观测，并取观测结果的平均值作为变形测量初始值。

⑤仪器设备及检定要求：根据项目的要求进行仪器设备的挑选以及检定。

⑥观测与数据处理方式：按对应的观测工作程序进行。

⑦提交的成果内容：
a.监测方案的实施；
b.监测仪器的型号、规格和标定资料；
c.监测各阶段的原始资料和应力、应变曲线图；
d.数据整理和监测结果的评述；
e.竣工后的监测结果分析。

变形监测方案的主要内容（2）：

①监测内容：

需根据监测对象的本身性质和周围环境来确定，为大到保障监测对象的安全、了解其变形规律的目的，要求监测内容的选取有明确的针对性，既要有重点，又要全面考虑。

②监测精度、仪器和方法：

变形观测要求精度高，精度需根据具体建筑物确定，过高过低都有影响，也应根据监测项目的特点、精度要求、变形速率以及监测体的安全性等指标，确定监测的仪器和方法。