大型建筑物变形监测分析及预报方法研究开题报告

1. 研究目的与意义

研究背景：工程建筑物的变形监测分析与预报是20世纪70年代发展起来的新兴学科方向，工程建筑物以及与工程建设有关的对象发生灾害，关系到人民生命和财产的安全，收到国际社会的广泛关注。许多国际学术组织，如国际测量师联合会（FIG）、国际大地测量协会（IAG）、国际岩土石协会（ISRM）等都非常重视该领域研究，定期举行学术会议交流研究对策。建筑物基础的下沉、倾斜，建筑物墙体的裂缝及勾线挠曲等都是变形的具体表现形式。为了避免或减少变形对人身安全和国民经济造成损失，需要对变形监测数据进行科学的分析处理，通过分析处理发现变形发生的原因、变形特征及其在试驾和空间变化规律，以便做出科学的预测预报。建筑物的稳定性和可靠性已成为人们关注的焦点，变形预测是建筑工程防灾减灾的重要内容之一。

研究目的：分析和评价建筑物的安全状态，验证设计参数，研究正常的变形监测规律和预报变形的方法。在测量工作的实践和科学研究的活动中,从工程施工开始到竣工,以及竣工后整个工程的运营期间都要不断的对工程建筑物进行监测,以便掌握工程建筑物变形的情况、变形规律以及预报分析,及时发现问题,保证工程建筑物的安全.为信息化施工提供依据。通过监测工作可及时发现不稳定因素、验证设计、指导施工、保障业主和相关社会的利益及分析区域性施工特征等。

意义：通过对大型建筑物由于施工过程中各种因素所引起的实际变形观测，可以采用确定函数和变形模型的方法处理数据，检验工程设计理论是否正确、设计是否合理，以便采取措施处理，避免危险性变形的发生，同时可以改变变形预报模型，保障工程安全。

2. 研究内容和预期目标

变形监测是指对被监测的对象或物体进行测量以确定其空间位置及内部形态随时间的变化特征。选取国内大型建筑为案例建筑，对变形监测网的布设方法、观测周期和观测方案进行设计、构建观测数据的分析与平差处理模型，对成果进行表达并能进行成果解释。

研究内容：建筑物变形监测的内容根据建筑物的要求而有所不同，将建筑变形分为沉降与位移2类。选取国内大型建筑为案例建筑，主要是高层建筑物沉降监测与高层建筑物主体倾斜监测。高层建筑物沉降监测应测定建筑物地基的沉降量、沉降差及沉降速度并计算基础倾斜、局部倾斜、相对弯曲及构件倾斜。建筑物主体倾斜监测应测定建筑物顶部相对于底部或各层间上层相对于下层的水平位移与高差，分别计算整体或分层的倾斜度，倾斜方向及倾斜速度。确定技术路线优化控制网，进行变形监测网的布设方法和模拟投点观测方案设计，研究建筑物周围点位布置方式，观测方案，确定观测周期和频率；对建筑物初期的基坑变形监测以及建筑物的变形监测；针对实验观测数据处理结果进行数据质量分析与精度评价，提出可改进的方法模型，避免危险性变形的发生，同时根据变形规律和模型，提出准确合理的预报方案。

预期目标：建筑物的变形观测主要包括对建筑基坑位移、建筑沉降位移、水平位移、倾斜位移的监测。通过对变形监测方法的分析比较，对观测数据精度分析评定，使用模型和函数，提出减小变形监测误差的方法，使建筑物的变形监测的成果更真实可靠，获得建筑物准确的变形监测规律和提出合理预报变形的方法，确保建筑物在工程建筑过程中的安全进行。

3. 研究的方法与步骤

变形监测是非常复杂且技术要求较高的工作。在实施建筑工程变形监测时：

(1)实地勘踏，做好技术设计。实地察看工程场地。

(2)确定施测精度指标。规定变形监测的技术精度指标、变形监测方法、观测频率及周期等。

4. 参考文献

1张正禄. 工程测量学（第二版）[m]，武汉大学出版社，2013，11

2王晓华,胡友健,柏柳. 变形监测研究现状综述[j]，测绘科学，2006，31（2）：130-132

3王世杰,杨国林.工程建筑物变形监测技术研究综述[j]，矿山测量，2009，6：74-77

5. 计划与进度安排

（1）接受任务，内容理解，指导教师讲解、讨论、阅读指导教师规定的文献，撰写开题报告（2022.3.17-2022.3.23）。

（2） 收集相关参数，通过网络、期刊、报纸、书籍进行相关资料搜集（2022.3.24-2022.4.1）；