1、高層建筑物變形監測技術發展年級: 研一學號:151611010020姓名: 專業: 測繪工程二零一五年十二月摘要近年來，隨著經濟的騰飛，城市高層建筑物越來越多的出現在人們的視野當中，在高層建筑物的全生命周期內都要進行變形監測，而變形監測的效果主要決定于技術方法。變形監測技術的發展對于高層建筑物的變形監測技術的起到了極大的促進作用。在闡述高層建筑變形監測的必要性與意義的基礎上，介紹了高層建筑物變形監測技術方法的發展現狀，最后對高層建筑物變形監測技術方法的未來發展進行了展望。關鍵詞：高層建筑物；變形監測；技術方法；展望；AbstractIn recent years, with the rapid

2、 economic growth, a growing number of urban high-rise building appear in people's vision of them, in the whole life cycle of high-rise buildings deformation monitoring should be carried out, and the effect of deformation monitoring is mainly determined by technical methods.Deformation monitoring

3、 technology development for the deformation monitoring of high-rise buildings played a great role in promoting. Elaborating the necessity and significance of deformation monitoring of high-rise buildings on the basis of the development of high-rise buildings on the current situation deformation moni

4、toring method was brief, and finally on the future development of high-rise buildings deformation monitoring technology and methods in the future.Keywords: high-rise buildings; deformation monitoring; technical methods; prospect; 第1章 緒論隨著社會的不斷進步，物質文明的極大提高及建筑設計施工技術水平的日臻成熟完善，也因土地資源日漸減少與人口增長之間日益突出的矛盾以及

5、城鎮化的趨勢，也使得高層筑物越來越多。在高層建筑物的生命周期中，從工程施工到竣工，以及建成后的運營期間都要不斷地對工程建筑物進行監測，以便掌握工程建筑物變形的一般規律，及時發現問題，及時分析原因采取措施，保證工程建筑物的安全1。高層建筑物變形監測的效果主要取決于監測的技術方法。變形監測技術的發展對于高層建筑物的變形監測提供了許多新的思路和方法，保證了高層建筑物的穩定和安全。高層建筑物的特點包括：（1）基礎較深，需進行基坑回彈測量；（2）會有很大的沉降，需要垂直位移監測；（3）樓體高力矩大，需對其傾斜監測；（4）風荷載大，需進行風振測量；（5）墻體溫差大，需對建筑物進行日照變形監測。大型建筑物施

6、工和運營中的安全問題成為政府、地方部門和使用單位十分關注的重要問題，大型建筑物的安全監測也越來越受到人們的重視，重要建筑物變形監測目的體現在：分析和評價建筑物狀態、驗證設計參數、反饋設計及施工質量、研究正常的變形規律和預報變形的方法等方面。建筑物的本身也會因為變形及其外部荷載與內部應力的作用發生變形，但如果變形量一旦超出限度的時候，建筑物的使用就會受到影響，如果更嚴重的話就會危及建筑物的安全。因此，在施工、管理、使用的階段對建筑進行變形監測是非常必要的。對高層建筑的變形規律進行分析，有效預測高層建筑的變化趨勢，對高層建筑進行安全監控，確保高層建筑安全運營有著重大意義。 第2章 高層建筑物變形監

7、測技術方法現狀2.1 垂直位移監測技術方法（沉降監測）垂直位移監測一般使用水準測量、液體靜力水準測量、三角高程測量和GPS高程測量等方法，同時也包括一些專用測量手段，如沉降儀、傾斜儀等。2.2 傾斜監測技術方法對于基礎面積過小的超高層建筑物，最簡單的是懸吊垂球的方法，根據其偏差值直接測定建筑物的傾斜；若建筑物無法固定垂球，就可采用經緯儀投影、測水平角、光學垂準和激光鉛直的方法來測定；還有就是通過測定建筑物基礎相對沉陷的方法來計算建筑物的傾斜，這一般會采用水準測量的方法、液體靜力水準測量方法以及氣泡式傾斜儀測量法。2.3 水平位移監測技術方法水平位移監測有很多種方法，最常用的有前方交會法、后方交

8、會法、極坐標法、導線法、視準線法、引張線法等，宜根據條件選用適當的方法。2.4 撓度監測技術方法對于高層建筑物的撓度可有觀測不同高度處的傾斜換算求得，也可采用激光準直儀觀測的方法求得。對于高聳建筑物豎直方向的撓度監測，及測定在不同高度上的幾何中心或棱邊等特殊點相對于底部幾何中心或相應點的水平位移，并將這些點在其扭曲方向的鉛垂面上的投影繪成曲線撓度曲線。這可使用測角前方交會法、極坐標法或垂線法。2.5日照變形監測技術方法高層建筑由于其高度，導致其不同高度的不同部位受陽光照射后的變形量也不一樣。日照變形監測應該在強光時段進行，而且還應該測定建筑物上部陰陽兩面由于溫差引起的偏移量和變形規律。2.6

9、裂縫監測技術方法監測裂縫的變化，需要做在被監測區域做標記。常用的標記方法有：石膏標志：在裂縫兩端抹一層石膏，等干固后用紅漆噴一層跨越裂縫兩側且垂直于裂縫的橫線，如果裂縫擴張，石膏就會開裂，則可以觀察紅線處裂縫的寬度；金屬標志：在裂縫的兩側打孔埋設金屬標志點，定期用游標卡尺量出兩點間的距離變化，即可精確測得裂縫寬度的變化情況。對于面積較大且不便于人工測量的多裂縫，宜采用近景攝影測量方法；當需要連續觀測裂縫變化情況時，還可以采用裂縫計或傳感器自動測記方法。 第4章 高層建筑物變形監測技術發展展望基于我國目前城市土地資源的日漸稀缺的趨勢，加之未來幾年中國加速城鎮化高速進程的建設，高層建筑物的數量會大

10、量增加，安全監測工作的重要性會更加突出，對高層建筑物的監測方法和可靠性會提出更高的要求，高層建筑變形監測技術方法將在以下方面得到發展。4.1測繪新儀器新技術會得到更加廣泛應用常規大地測量主要采用有經緯儀、水準儀、測距儀、全站儀等常規測量儀器測定點的變形值。它能夠提供變形體整體的絕對變形信息，但外業工作量大，布點受地形條件影響，不易實現自動化監測。近年來，GPS、測量機器人、地面三維激光掃描儀的出現，在高層建筑變形監測方面得到了一定應用。GPS技術經過20年的發展，已經成功應用于高層建筑變形監測，可以實現數據獲取、傳輸、處理與預警的自動化。GPS用于變形監測具有精度高、不受氣候條件及通視條件限制

11、、高度自動化等優點。其在高層建筑物變形監測中的應用對彌補傳統的變形監測方法的缺陷具有重要意義2。隨著我國北斗導航系統的建成，硬件價格會大幅下降，相信在高層建筑變形監測中會得到更多的應用。4.2變形預測方法的研究會更加深入近年來，三維激光掃描測量技術的發展，已在文物古建筑保護、施工檢測、地質災害監測方面有應用，但在建筑變形監測方面的應用實例較少，未形成體系。將地面三維激光掃描技術引入到高層建筑變形監測領域，具有極大的現實意義，具有良好的應用前景和可行性，是未來的發展趨勢。已經有學者進行了這方面的試驗研究，并取得了一定成果。變形預測方法的研究會更加深入。依據觀測數據進行未來變形的預測是非常重要的內

12、容，目前主要是以數學模型的應用為主。先進的數學方法，將補充和完善傳統監控模型的不足，同時，這些理論與傳統方法有機結合，將使傳統的監控模型更為完善。4.3數據處理與預測集成軟件將普遍應用隨著計算機、物聯網、軟件開發平臺技術的快速發展，為高層建筑變形監測的數據處理與預測提供了有效工具。目前國內已經有多個變形監測系統軟件，一些學者基于MATLAB平臺編程實現并對建筑的沉降變形進行預報，對高層建筑的沉降變形數據的處理具有顯著的優越性3。總結高層建筑物的出現對變形監測技術提出了挑戰，傳統的監測方法已經不能滿足需要，隨著測繪先進和智能新儀器與以及技術的出現，已經在高層建筑物變形監測中得到了一定應用。相信未來各種新技術將不斷更新升級，向著相互融合，相互集成的方向發展。使得測量方法更科學先進，操作更簡單，而監測成果的精度也越來越高。參考文獻 1陳紅衛，吳華峰，安丹丹.對GPS在高層建筑變形監測中應用的探討.商品與質量：建筑與發展，