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摘要:随着社会的进步和发展,我国建筑行业也在不断的壮大,加之目前可利用的土地面积越来越小,而需要的土地面积增加,所以,我国涌现出了一大批的高层建筑物。高层建筑存在着结构负荷大的情况,这会直接影响着建筑的稳定性,因此,对高层建筑物整体变形监测及分析方案进行研究是有重要意义的。
关键词:高层建筑物;整体变形监测;分析方案
随着高层建筑物的高度增加,进行整体变形的监测工作显得更加重要,但是进行整体变形监测是一项极其复杂的任务,受到空间以及结构的阻碍,高层建筑物的整体变形监测出现了诸多的问题。基于此,建筑行业必须要对高层建筑物整体变形监测的方案进行研究,提升监测的效率与准确度,结合实际情况,采用最为合适的监测方式,并对现有的监测方案进行优化,保证高层建筑物的稳定安全。
1、高层建筑物的整体变形监测
1.1对建筑项目的实施过程进行监测
首先不同的建筑物应当选择不同的监测设备并制定不同的监测方案,对于制定的方案还要进行论证,对选择的设备进行检查,保证设备数据的准确性。其次,我国有专门的建筑物变形监测标准,在进行实际监测工作时,要确保每个流程都符合国家要求,监测结果要具有可靠性。最后,将高层建筑物的各项监测数据进行分析,并与建筑物的整体状态相结合,保证得出的监测结果是科学的、合理的[1]。由此可见,进行高层建筑物的整体变形监测时,最为重要的就是各项参数的精确度与解析模型的可靠性。
1.2选择合适的监测工作时间
高层建筑物产生变形问题绝大多数是因为外部因素影响的,尤其是温度和风力,极容易造成建筑物的变形情况。在监测工作的时间选择上,要尽可能的选择影响因素较小的时间,防止由于外部因素造成监测结果的不准确。但是对高层建筑物进行温差以及风振产生的变形监测时不需要对外部影响因素进行规避[2]。
1.3选择合适的监测器械
进行高层建筑物的监测不是一个长时间的工作,也就是不会经常使用进行变形监测的器械,一般情况下,不使用的器械都会存放在仓库内,工作环境的温度与仓库的温度不同,存在一定的差异,所以监测器械的精度会受到影响,导致监测结果出现严重的偏差,因此在进行高层建筑物的变形监测时,一定要考虑监测设备容易造成的影响。在进行实际监测操作之前,可以先将设备静置一段时间,减少外部环境对设备造成的影响,从而保证变形监测结果的质量[3]。
1.4对变形监测的线路进行安排
想要准确的监测高层建筑物的各项数据,应当对监测线路进行合理安排,准确把握仪器的监测摆放位置以及工作人员的具体安排。尽可能的实现在不同周期的同一监测点的监测位置相同、监测线路一直、监测人员不更改,减少各种容易对结果产生影响的因素出现。
1.5认真进行监测记录的撰写
监测记录的撰写对于监测数据的分析意义极大,如果监测的数据记录出现偏差,容易导致监测结果的分析出现错误,影响监测的根本目的,高层建筑物会产生安全隐患。影响监测结果的因素有很多,在进行记录时,要将所有影响因素进行记录,保证监测结果的正确。
2、高层建筑物整体变形监测分析方案
2.1构建相应的解析模型
2.1.1构建曲线模型及平面模型
首先,每个检测面上应该设定n个监测点作为起初监测点,同时建立一个a,b,c三维坐标系,获取一个精准的回归平面。回归平面有一个专门对应的法向量,之后对轴向的夹角进行确认,这个夹角表示着建筑物模型平面的倾斜情况,得到代表倾斜程度的数值,这些都是显示监测结果的分析参数。对于解析模型的每个面都可以搭配相应的回归平面来进行分析,从而对建筑模型中找到建筑总体的倾斜程度。如果要对建筑物整体的沉降进行确认,首先需要找到平面重心,将高层建筑物的整体位移以及位移走向进行解析[4]。
2.1.2辨识精确的高层建筑物整体形变
在某一种状态下,进行模型的构建时虽然拟定了相应的回归平面,但是却无法辨识精确的高层建筑物整体形变。出现这种问题的主要原因是回归平面模型的灵敏性不强,无法根据监测的数据保持灵敏性。所以有必要进行规程的预设,以此来起到对回归方程进行判别的作用。回归效果与监测点的坐标、重心都有着直接的关联,从根本上来看,回归效果的表现为散度,对监测状态进行精确的展现。如果将纵向散度进行了改变,就一定会带来法向量的改变,这种改变不可过大,也不可过小,只有变量的数值合适,才会有更加真实合理的特征参数。通过反复的测定,设定一个最合适的灵敏度,灵敏度的数值确认需要注意各种要素,起初的监测点越多,得到的回归效果就会越精准。
2.2拟定分析方案
2.2.1对沉降变形情况进行解析
监测面上已经拟定了一个重心坐标,这个坐标因为会随着时间而变化,所以可以被设定为一个函数。高层建筑物具有一定的弹性,所以对于函数表现出来的变化规律要统一。设定的变化函数直接决定着建筑物整体在各个时间段内发生的沉降情况,不同的平面会显现出不同的沉降规律。
2.2.2对建筑物水平的位移进行解析
水平位移的设定包括绝对位移和相对位移两方面,其中,绝对位移的差值代表着某一个特定的时间段内,重心坐标与起初坐标之间的差值。相对位移代表双重坐标的差值。在这个基础上,监测面的特征表示了高层建筑物的整体位移,沉降在不同的层面上关系着区段的位移情况,通过拟合曲线,有效的解析了高层建筑物的水平位移[5]。
2.2.3对建筑物沉降的变形进行解析
重心坐标与时间有直接的关系,其中包括可以变更的函数,如果对弹性体进行了设定,这种变更大体上是相同的,可以明确的反映出建筑物整体的沉降,针对于建筑物构建模型的不同面,函数变更的规律明显的表现出彼此之间存在的差异,同时反映着建筑物弹性的形变。
2.3选取合适的解析实例
在进行高层建筑物整体形变监测工作时,应当选取一个合适的实际进行解析。例如選取一个30层的建筑物,对其整体的形变进行测量。首先在该建筑物的第五层和第二十层进行了监测点的确定,主要设立在砼立柱表层。在三层之内,构建一个初始监测面,对砼立柱进行序号的设定,以便布置更为精准的监测点。之后可以得到以下坐标(9.6,4.9),可以对建筑物整体的位移量进行监测,并确认各个参数的灵敏度,根据沉降量随着时间出现的变化进行拟合关系的构建。与实际监测得出的数据相对比可以发现,回归参数是更为接近正确数值的,基本上不会产生偏差。因此,灵敏度最为合适的数值为2.5。建筑物监测面实际的沉降量也与描绘出来的曲线相吻合,可以清晰的表现出建筑物的沉降总量。在夏季,拟合曲线表现出来较大的沉降量,由此可知,温度的变化会给建筑物带来较大的伸缩形变,该时间段内,建筑处于活跃形变状态。高层建筑物上选择出来的点位有着一定的形变,就表示着建筑物在各个时段内存在缓慢变形的现象。在进行形变监测的过程时,在模型轴线上,必须要增加一定的站点,这使工作人员的工作量庞大,为了减少工作人员的工作量,可以先对主轴进行监测,之后根据图纸的尺寸进行其余轴线的测定。
结束语:高层建筑物随着社会的发展越来越多的出现在人们的视线中,因为其本身具有的特殊性,极容易产生整体形变的现象,所以进行有效的变形监测很有必要,工作人员要根据建筑本身的特点,采用合理的监测方式,并对监测结果进行综合分析,从而有效的保证高层建筑物的安全稳定。
参考文献:
[1]李川宁. 高层建筑物整体变形监测及分析方案[J]. 城市建筑, 2015,(36):164.
[2]王银平. 高层建筑物沉降变形监测分析[J]. 江苏建筑, 2014,(3):37-38.
[3]丁宁, 孙英君, 崔健,等. 高层建筑物变形监测数据处理与分析[J]. 测绘科学, 2011, 36(5):93-94.
[4]梁柱信. 论高层建筑物的变形监测与精度分析[J]. 中国新技术新产品, 2012,(4):183.
[5]王武, 李忠臻. 高层建筑的变形监测分析[J]. 现代装饰:理论, 2014,(7):144-144.
关键词:高层建筑物;整体变形监测;分析方案
随着高层建筑物的高度增加,进行整体变形的监测工作显得更加重要,但是进行整体变形监测是一项极其复杂的任务,受到空间以及结构的阻碍,高层建筑物的整体变形监测出现了诸多的问题。基于此,建筑行业必须要对高层建筑物整体变形监测的方案进行研究,提升监测的效率与准确度,结合实际情况,采用最为合适的监测方式,并对现有的监测方案进行优化,保证高层建筑物的稳定安全。
1、高层建筑物的整体变形监测
1.1对建筑项目的实施过程进行监测
首先不同的建筑物应当选择不同的监测设备并制定不同的监测方案,对于制定的方案还要进行论证,对选择的设备进行检查,保证设备数据的准确性。其次,我国有专门的建筑物变形监测标准,在进行实际监测工作时,要确保每个流程都符合国家要求,监测结果要具有可靠性。最后,将高层建筑物的各项监测数据进行分析,并与建筑物的整体状态相结合,保证得出的监测结果是科学的、合理的[1]。由此可见,进行高层建筑物的整体变形监测时,最为重要的就是各项参数的精确度与解析模型的可靠性。
1.2选择合适的监测工作时间
高层建筑物产生变形问题绝大多数是因为外部因素影响的,尤其是温度和风力,极容易造成建筑物的变形情况。在监测工作的时间选择上,要尽可能的选择影响因素较小的时间,防止由于外部因素造成监测结果的不准确。但是对高层建筑物进行温差以及风振产生的变形监测时不需要对外部影响因素进行规避[2]。
1.3选择合适的监测器械
进行高层建筑物的监测不是一个长时间的工作,也就是不会经常使用进行变形监测的器械,一般情况下,不使用的器械都会存放在仓库内,工作环境的温度与仓库的温度不同,存在一定的差异,所以监测器械的精度会受到影响,导致监测结果出现严重的偏差,因此在进行高层建筑物的变形监测时,一定要考虑监测设备容易造成的影响。在进行实际监测操作之前,可以先将设备静置一段时间,减少外部环境对设备造成的影响,从而保证变形监测结果的质量[3]。
1.4对变形监测的线路进行安排
想要准确的监测高层建筑物的各项数据,应当对监测线路进行合理安排,准确把握仪器的监测摆放位置以及工作人员的具体安排。尽可能的实现在不同周期的同一监测点的监测位置相同、监测线路一直、监测人员不更改,减少各种容易对结果产生影响的因素出现。
1.5认真进行监测记录的撰写
监测记录的撰写对于监测数据的分析意义极大,如果监测的数据记录出现偏差,容易导致监测结果的分析出现错误,影响监测的根本目的,高层建筑物会产生安全隐患。影响监测结果的因素有很多,在进行记录时,要将所有影响因素进行记录,保证监测结果的正确。
2、高层建筑物整体变形监测分析方案
2.1构建相应的解析模型
2.1.1构建曲线模型及平面模型
首先,每个检测面上应该设定n个监测点作为起初监测点,同时建立一个a,b,c三维坐标系,获取一个精准的回归平面。回归平面有一个专门对应的法向量,之后对轴向的夹角进行确认,这个夹角表示着建筑物模型平面的倾斜情况,得到代表倾斜程度的数值,这些都是显示监测结果的分析参数。对于解析模型的每个面都可以搭配相应的回归平面来进行分析,从而对建筑模型中找到建筑总体的倾斜程度。如果要对建筑物整体的沉降进行确认,首先需要找到平面重心,将高层建筑物的整体位移以及位移走向进行解析[4]。
2.1.2辨识精确的高层建筑物整体形变
在某一种状态下,进行模型的构建时虽然拟定了相应的回归平面,但是却无法辨识精确的高层建筑物整体形变。出现这种问题的主要原因是回归平面模型的灵敏性不强,无法根据监测的数据保持灵敏性。所以有必要进行规程的预设,以此来起到对回归方程进行判别的作用。回归效果与监测点的坐标、重心都有着直接的关联,从根本上来看,回归效果的表现为散度,对监测状态进行精确的展现。如果将纵向散度进行了改变,就一定会带来法向量的改变,这种改变不可过大,也不可过小,只有变量的数值合适,才会有更加真实合理的特征参数。通过反复的测定,设定一个最合适的灵敏度,灵敏度的数值确认需要注意各种要素,起初的监测点越多,得到的回归效果就会越精准。
2.2拟定分析方案
2.2.1对沉降变形情况进行解析
监测面上已经拟定了一个重心坐标,这个坐标因为会随着时间而变化,所以可以被设定为一个函数。高层建筑物具有一定的弹性,所以对于函数表现出来的变化规律要统一。设定的变化函数直接决定着建筑物整体在各个时间段内发生的沉降情况,不同的平面会显现出不同的沉降规律。
2.2.2对建筑物水平的位移进行解析
水平位移的设定包括绝对位移和相对位移两方面,其中,绝对位移的差值代表着某一个特定的时间段内,重心坐标与起初坐标之间的差值。相对位移代表双重坐标的差值。在这个基础上,监测面的特征表示了高层建筑物的整体位移,沉降在不同的层面上关系着区段的位移情况,通过拟合曲线,有效的解析了高层建筑物的水平位移[5]。
2.2.3对建筑物沉降的变形进行解析
重心坐标与时间有直接的关系,其中包括可以变更的函数,如果对弹性体进行了设定,这种变更大体上是相同的,可以明确的反映出建筑物整体的沉降,针对于建筑物构建模型的不同面,函数变更的规律明显的表现出彼此之间存在的差异,同时反映着建筑物弹性的形变。
2.3选取合适的解析实例
在进行高层建筑物整体形变监测工作时,应当选取一个合适的实际进行解析。例如選取一个30层的建筑物,对其整体的形变进行测量。首先在该建筑物的第五层和第二十层进行了监测点的确定,主要设立在砼立柱表层。在三层之内,构建一个初始监测面,对砼立柱进行序号的设定,以便布置更为精准的监测点。之后可以得到以下坐标(9.6,4.9),可以对建筑物整体的位移量进行监测,并确认各个参数的灵敏度,根据沉降量随着时间出现的变化进行拟合关系的构建。与实际监测得出的数据相对比可以发现,回归参数是更为接近正确数值的,基本上不会产生偏差。因此,灵敏度最为合适的数值为2.5。建筑物监测面实际的沉降量也与描绘出来的曲线相吻合,可以清晰的表现出建筑物的沉降总量。在夏季,拟合曲线表现出来较大的沉降量,由此可知,温度的变化会给建筑物带来较大的伸缩形变,该时间段内,建筑处于活跃形变状态。高层建筑物上选择出来的点位有着一定的形变,就表示着建筑物在各个时段内存在缓慢变形的现象。在进行形变监测的过程时,在模型轴线上,必须要增加一定的站点,这使工作人员的工作量庞大,为了减少工作人员的工作量,可以先对主轴进行监测,之后根据图纸的尺寸进行其余轴线的测定。
结束语:高层建筑物随着社会的发展越来越多的出现在人们的视线中,因为其本身具有的特殊性,极容易产生整体形变的现象,所以进行有效的变形监测很有必要,工作人员要根据建筑本身的特点,采用合理的监测方式,并对监测结果进行综合分析,从而有效的保证高层建筑物的安全稳定。
参考文献:
[1]李川宁. 高层建筑物整体变形监测及分析方案[J]. 城市建筑, 2015,(36):164.
[2]王银平. 高层建筑物沉降变形监测分析[J]. 江苏建筑, 2014,(3):37-38.
[3]丁宁, 孙英君, 崔健,等. 高层建筑物变形监测数据处理与分析[J]. 测绘科学, 2011, 36(5):93-94.
[4]梁柱信. 论高层建筑物的变形监测与精度分析[J]. 中国新技术新产品, 2012,(4):183.
[5]王武, 李忠臻. 高层建筑的变形监测分析[J]. 现代装饰:理论, 2014,(7):144-144.