14 第十四章 建筑物变形监测.ppt

第十四章 建筑物变形监测 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 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。 第一节 概述 二、变形监测的主要内容 对于不同的建筑物其监测内容不同。 （一）工业与民用建筑物 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，还要进行震动观测，即动态变形观测；对于大量地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。 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。 第一节 概述 二、变形监测的主要内容 （三）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 第一节 概述 三、变形监测的精度 变形监测的目的大致可分为三类。第一类是安全监测；第二类是积累资料；第三类是为科学试验服务。 第一节 概述 四、变形监测的周期 观测周期，即在一定的时间内完成一个周期的测量工作。观测周期与工程的大小、测点所在位置的重要性、观测目的以及观测一次所需时间的长短有关。 变形监测的周期应以能系统反映所测变形的变化过程且不遗漏其变化时刻为原则，根据单位时间内变形量的大小及外界影响因素确定。 在工程建筑物建成初期，变形速