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变 形 监 测Deformation Measurement or Monitoring 变形与变形监测 变形监测的目的 变形监测的意义 变形监测的发展 变形监测的分类(点场状态) 变形监测的分类(研究范围) 变形监测的分类(测量手段) 变形监测的精度 变形监测的频率 变形监测的频率 变形监测的周期 变形监测的周期 变形监测的特点 变形监测的特点 变形监测的特点 变形监测的特点 变形监测的特点 变形监测的特点 变形监测的一般过程 变形监测内容 变形监测内容 变形监测内容 变形监测内容 变形监测内容 变形监测内容 变形监测点位构成 变形监测点位构成 变形测量的等级及其精度要求 参考资料 * 变形是自然界的普遍现象，它是指变形体在各种荷载作用下，其形状、大小及位置在时空域中的变化。 变形观测与变形测量：《建筑变形测量规范JGJ 8-2007》条文说明对此的解释为：“变形测量”一词，比“变形观测”一词更便于概括除获得变形信息的观测作业之外，变形分析、预报等数据处理内容。即现代意义上的变形监测包括数据采集工作、数据计算工作和变形分析与预报工作。 预防事故和灾害就必须对变形进行监测，总结出变形发生的规律和原因，对于可控制的变形，力求控制变形发展的方向；对于不可控制的变形，则预测变形的大小，以采取措施减小可能发生的灾害造成的影响。 变形观测和变形分析具有实用上和科学上两方面的意义。实用上，通过施工建设期间和运营管理期间的变形观测，可以获得变形体的空间状态和时间特性，并据此指导施工和运营，可及时发现问题并采取工程措施，以确保施工质量和运营安全。科学上，通过对变形观测资料进行严密的数据处理，做出变形体变形的几何分析和物理解释，更好地理解变形机理，可验证有关的工程设计理论和变形体变形的模型假设，以改进现行的工程设计理论，建立、健全科学的变形预报理论和方法。 变形监测在我国的发展过程中，陈永奇教授、吴子安教授等人作出了重要的贡献。陈永奇教授在80年代初他的博士论文中对变形监测做了系统性的论述，现在的变形监测体系都是以他的《变形观测数据处理》（1988年）为蓝本的。吴子安教授1989出版了《工程建筑物变形观测数据处理》。我国1993年版工程测量规范加入了变形测量一章内容，另外建设部1997年颁布1998年开始执行的《建筑变形测量规程JGJ/T 8-97》。 变形体的变形状态和变形量，一般用变形体上离散的特征点的位移状态和位移量具体、细致的表示出来。这些目标点的集合构成监测的“点场”，点场的变形状态可以分为“静态”、“运动态”和“动态”三种。 静态变形指的是变形体的变形无明显的趋势且变形很缓慢，变形量只是时间的函数。 运动态变形指的是目标点存在着明显的运动速度且有一定的加速度，只涉及运动状态，不涉及引起运动（变形）的作用力。 动态变形不仅要研究目标点的运动状态，而且要研究引起这种运动状态的作用力和作用机理。 第一种是研究地极移动、地球旋转速度的变化以及地壳板块运动的全球性变形，通过现代空间测量技术测定，从定期复测国家控制网的资料获得； 第二种是研究地壳板块范围内变形状态和板块交界处地壳相对运动的区域性变形，需要建立专门的监测网进行监测； 第三种是研究工程建筑物的沉陷、水平位移、挠度和倾斜，滑坡体的滑动，以及采矿、采油和抽取地下水等人为因素造成的局部性变形。一般工程上讨论的变形指的都是局部性变形。 青藏高原东部地壳形变速度场。 Picture From Dr.TWQ 变形监测按采用的手段相对于变形体的空间位置分为外部变形监测和内部变形监测。 外部变形监测主要是测量变形体在空间三维几何形态上的变化，普遍使用的是常规测量仪器和摄影测量设备，这种测量手段技术成熟，通用性好，精度高，能提供变形体整体的变形信息，但野外工作量大，不容易实现连续监测。 内部变形监测主要是采用各种专用仪器，对变形体结构内部的应变、应力、温度、渗压、土压力、孔隙压力以及伸缩缝开合等项目进行观测，这种测量手段容易实现连续、自动的监测，长距离遥控遥测，精度也高，但只能提供局部的变形信息。 1971年，国际测量工作者联合会(FIG)第十三届会议上，工程测量组提出：“如果观测的目的是为了使变形值不超过某一允许的数值而确保建筑物的安全，则其观测的中误差应小于允许变形值的1/10～1/20；如果观测的目的是为了研究变形的过程，则其观测的中误差应比这个数值小得多”。 确定工程建筑物变形观测的必要精度，应以不掩盖变形并能有效地发现变形为原则。 变形观测的频率取决于变形体变形的大小、变形的速度和进行变形观测的目的。一般而论，要求既能反映变化的过程，又不遗漏变化的时刻。只有当求解的变形体的变形值大于或等于其中误差的若干倍时，变形观测才是有意义的，变形观测的成果才是可靠而且可信的。 设第i、j