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测绘知识 | 变形监测的理论与技术研究时间:2022-08-04 摘要:论述变形监测在工程建设、管理中的目的与意义,以及变形监测的内涵变迁;详细论述并讨论监测系统的设计理论、监测技术和监测数据处理理论的发展进展;总结变形监测理论和技术的发展趋势。 关键词:变形监测 , 监测技术 , 数据处理 , 研究进展 , 发展趋势间位置及内部形态随时间的变化特征。变形监测又称变形测量或变形观测,它是工程测量学的重要研究内容。 变形监测的目的与意义为分析和评价建筑物的安全状态、验证设计参数、反馈设计施工质量、研究正常的变形规律和预报变形的方法。其具体表现为对于大型建筑物,主要是保证建筑物的安全运营,提高运营效益;对于机械设备,则保证设备安全、可靠、高效地运行,为改善产品质量和新产品的设计提供技术数据;对于滑坡,通过监测其随时间的变化过程,可进一步研究引起滑坡的成因,预报大的滑坡灾害;对于矿山,通过对矿藏开挖所引起的实际变形的观测,采用控制开挖量和加固等方法,避免危险性变形的发生。另外对地壳构造运动的监测,对保证大型特种精密工程的安全运营也具有十分重要的工程意义。 变形监测是掌握建筑物工作性态的基本手段,但仅对建筑物进行位移特征的监测是不够全面的,还需要对结构内部的应力、温度以及外部环境进行相应的监测,只有这样才能全面掌握建筑物的性态特征,并因此在变形监测的基础上发展成为安全监测。安全监测的成果不仅可以反映建筑物的工作性态,同时还能反馈给生产管理部门,以控制和调节建筑物的荷载,所以,安全监测有时又称安全监控。安全监测的主要目的是确定建筑物的工作性态,保证建筑物的安全运营,为此,需要建立一套完整的安全评判理论体系,以分析和评判建筑物的安全状况,由此而产生和发展了一种新的建筑物健康诊断理论。变形监测技术起源于测绘领域,虽然随着科学技术的进步,其内涵和理论体系发生了很大的变化,但在测绘领域,人们还习惯地称之为变形监测。 二、监测系统设计研究进展 监测系统的布置设计是安全监测设计的主要内容,其设计水平的高低直接影响到监测成果的优劣,因此,该工作受到高度重视。早先的监测系统设计主要侧重于监测网的精度,20世纪80年代以后,设计工作除了需考虑监测精度外,还需要考虑系统的可靠性、灵敏度等指标。另外,监测系统设计不再是单个项目的设计及组合,而是根据结构和工程的实际特点进行的全面研究布置,充分体现监测系统的针对性、完整性、可靠性等特点,测点之间以及监测项目之问能相互验证,保证系统的协调一致,同时也保证数据分析的准确可靠_3 J。由于自动化监测系统不仅测读快,测读及时,能够做到相关量同步测读,能够胜任多测点、密测次的要求,提供在时问上和空间上更为连续的信息,而且i贝0读准确性和可靠性高,因此,大型工程普遍使用了监测自动化系统。经多年的研制和开发,自动化监测系统的布置形成三大基本形式HJ:集中式监测系统、分布式监测系统和混合式监测系统。近年来,又在原来的基础上发展了网络集成式结构。网络集成式结构是对分布式结构在开放性和标准化的方向上做出本质改变的系统结构,它在现今的企业管理控制一体化的应用需求中已经发挥着巨大的作用。 |