第10章桥梁讲义工程变形监测

桥梁工程变形监测方案一、引言桥梁是现代城市重要的交通基础设施，其结构的稳定性和安全性对于保障交通运输的顺利进行起着至关重要的作用。

然而，桥梁在长期使用过程中，由于自身的疲劳、老化以及外部荷载的作用，往往会引起一定程度的变形，严重的甚至导致桥梁结构失稳和倒塌。

因此，为了及时发现和解决桥梁中存在的变形问题，必须进行有效的变形监测。

二、变形监测技术目前，桥梁变形监测主要采用以下几种技术：激光测距仪监测技术、红外线测温技术、GPS技术、网络监测技术和传感器监测技术。

1.激光测距仪监测技术：该技术通过激光测距仪对桥梁各个部位进行扫描，并根据扫描数据计算出相应部位的变形情况。

这种技术的优点是测量精度高，可以实时监测桥梁的变形情况，缺点是设备成本较高。

2.红外线测温技术：该技术利用红外线测温仪对桥梁结构进行扫描，通过测量不同部位的温度差异来判断桥梁的变形情况。

这种技术的优点是设备成本较低，操作简单，适用范围广，缺点是测量精度相对较低。

3.GPS技术：该技术通过GPS接收器对桥梁的位置进行定位，并通过多次测量来判断桥梁结构的变形情况。

这种技术的优点是测量范围广，可以在大范围内进行监测，缺点是精度相对较差。

4.网络监测技术：该技术通过在桥梁结构上设置传感器，实时监测桥梁各个部位的变形情况，并将监测数据通过网络传输到监测中心进行分析。

这种技术的优点是实时监测能力强，缺点是设备成本较高。

5.传感器监测技术：该技术通过在桥梁结构上设置传感器来实时监测桥梁的变形情况。

传感器可以根据需要选择不同类型，如应变传感器、挠度传感器等。

这种技术的优点是监测范围广，精度高，缺点是设备成本较高。

根据以上介绍的变形监测技术，可以综合使用多种技术来监测桥梁的变形情况，以提高监测的准确度和实时性。

具体的监测方案如下：1.在桥梁结构的不同部位设置合适的监测仪器，如激光测距仪、红外线测温仪、GPS接收器和传感器。

2.选择合适的监测时间间隔，对桥梁进行定期或不定期的监测，以及时发现和解决桥梁的变形问题。

道路桥梁工程变形监测方案1.引言道路桥梁工程在使用过程中会受到车辆荷载、自然灾害等因素的影响，从而导致结构的变形和损坏。

因此，对道路桥梁工程的变形进行监测是非常必要的，可以及时发现结构问题，并采取相应的维护和修复措施，以保障工程的安全和稳定性。

本文将针对道路桥梁工程变形监测的方案进行详细介绍和分析。

2. 变形监测技术及方法2.1 常用的监测技术（1）位移监测技术利用GPS、全站仪、测斜仪等设备，对桥梁结构的水平和垂直位移进行实时监测，以判断结构是否存在变形。

（2）应变监测技术利用应变片、应变计等设备，对桥梁结构的应变进行监测，从而判断结构是否存在应力集中或裂缝的情况。

（3）振动监测技术利用加速度计、振动传感器等设备，对桥梁结构的振动情况进行监测，以判断结构的稳定性和安全性。

（4）声波监测技术利用声波传感器和声波分析仪，对桥梁结构的声波传播情况进行监测，以判断结构内部是否存在裂缝或空洞。

2.2 监测方法（1）现场监测定期派专业人员到桥梁现场，利用各种监测设备进行实时监测，并及时记录监测数据和情况。

（2）远程监测利用网络、卫星通信等技术，将监测设备连接至远程监测中心，实现对桥梁结构的远程实时监测和数据传输。

3. 变形监测方案3.1 监测目标根据桥梁结构的特点和使用环境，确定监测的主要目标和重点部位，包括主塔、主梁、支座、桥面和桥墩等结构元素。

3.2 监测方案（1）位移监测方案采用GPS、全站仪、激光测距仪等设备，对桥梁结构的水平和垂直位移进行实时监测，主要监测桥面变形情况和主梁的竖向变形情况。

（2）应变监测方案采用应变片和应变计等设备，对主梁、桥梁支座等关键部位进行应变监测，以判断结构是否存在应力集中或裂缝的情况。

（3）振动监测方案采用加速度计、振动传感器等设备，对桥梁结构的振动情况进行监测，以判断结构的稳定性和安全性。

（4）声波监测方案采用声波传感器和声波分析仪，对桥梁结构的声波传播情况进行监测，以判断结构内部是否存在裂缝或空洞。

桥梁工程变形监测方案一、概述自1990年代初以来，我国如雨后春笋般涌现出斜拉桥、悬索桥等大型桥梁。

这种桥梁的结构特点是跨度大、塔柱高、主跨灵活。

在此类桥梁的施工测量中，人们对动态施工测量进行了一些研究，积累了一些经验。

如何对其柔性结构和动态特性进行监控，是人们在建成通车过程中非常关心的另一个问题。

虽然一些桥梁建立了“桥梁健康系统”来了解结构内部物理量的变化，但对于了解桥梁结构内力的变化和分析变形原因，无疑具有非常重要的作用。

但是，要真正达到桥梁安全监测的目的，了解桥梁的变化，就需要及时测量其几何量的变化和大小。

因此，在建立“桥梁卫生系统”的同时，还需要研究利用大地测量原理和各种专用工程测量仪器和方法，建立大跨度桥梁监测体系。

2、变形监测内容根据我国最新发布的《公路技术养护规范》中的相关规定和要求，以及塔柱高度高、跨度大、主跨柔性梁的大跨度桥梁的特点，主要内容桥梁工程变形监测与观测包括：1）桥墩沉降观测、桥面线形及挠度观测、主梁横向水平位移观测、高塔柱摆动观测；2）为进行上述项目的测量，还需要建立相应的水平位移基准网和沉降基准网进行观测。

三、系统布局1）桥墩沉降及桥面线形观察点布置墩（台）沉降观测点总则设置在与墩（台）顶面相对应的桥面上；桥面线形及挠度观测点设置在主梁上。

对于大跨度斜拉截面，直线观测点也对应斜拉索的锚固点；桥面水平位移观测点与桥轴线一侧的桥面沉降和直线观测点相同。

2）塔摆动观测点布置塔柱摆动观测点设置在主塔上柱顶部和上梁顶面上方约1.5m的上柱侧壁上，每柱2个点。

3）水平位移监测参考点布置水平位移观测基准网应结合桥梁两侧的地形地质条件及其他建筑物的分布情况、水平位移观测点的布置和观测方法、基准网的观测方法等确定。

.在桥面中，以桥墩水平位移观测点为工作基点，用它们来测量桥面观测点的水平位移。

4) 垂直位移监测参考网布局为了方便观察和使用，岸上的平面参考点总则都包含在垂直位移参考网中，同时在相对稳定的地方应增加深埋参考点作为参考点，即监测桥梁垂直位移的基准；标高系统应设置在跨越河流水平线的河流两侧的基准点之间。

精心整理桥梁工程变形监测方案一、概述大型桥梁，如斜拉桥、悬索桥自20世纪90年代初期以来在我国如雨后春笋般的发展。

这种桥梁的结构特点是跨度大、塔柱高，主跨段具有柔性特性。

在这类桥梁的施工测量中，人们已针对动态施工测量作了一些研究并取得了一些经验。

在竣工通车运营期间，如何针对它们的柔性结构与动态特性进行监测也是人们十分关心的另一问题。

尽管目前有些桥梁已建立了了解结构内部物理量的变化的“桥梁健康系统”，它对于了解桥梁结构内力的变化、分析变形原因无疑有着十分重要的作用。

然而，要真正达到桥梁安全监测之目的，了解桥梁的变化情况，还必须及时测定它们几何量的变化及大小。

因此，在建立“桥梁健康系统”的同时，研究采用大地测量原理和各种专用的工程测量仪器和方法建立大跨度桥梁的监测系统也是十分必要的。

二、变形监测内容根据我国最新颁发的“公路技术养护规范”中的有关规定和要求，以及大跨度桥梁塔柱高、跨度大和主跨梁段为柔性梁的特点，桥梁工程变形监观测的主要内容包括：1）桥梁墩台沉陷观测、桥面线形与挠度观测、主梁横向水平位移观测、高塔柱摆动观测；2）为了进行上述各项目的测量，还必须建立相应的水平位移基准网与沉陷基准网观测。

三、系统布置1）桥墩沉陷与桥面线形观测点的布置桥墩（台）沉陷观测点一般布置在与墩（台）顶面对应的桥面上；桥面线形与挠度观测点布置在主梁上。

对于大跨度的斜拉段，线形观测点还与斜拉索锚固着力点位置对应；桥面水平位移观测点与桥轴线一侧的桥面沉陷和线形观测点共点。

2）塔柱摆动观测点布置塔柱摆动观测点布置在主塔上塔柱的顶部、上横梁顶面以上约 1.5m的上塔柱侧壁上，每柱设2点。

3）水平位移监测基准点布置水平位移观测基准网应结合桥梁两岸地形地质条件和其他建筑物分布、水平位移观测点的布置与观测方法，以及基准网的观测方法等因素确定，一般分两级布设，基准网布设在岸上稳定的地方并埋设深埋钻孔桩标志；在桥面用桥墩水平位移观测点作为工作基点，用它们测定桥面观测点的水平位移。

工程测量变形测量10变形监测10.1一般规定10.1.1本章适用于工业与民用建(构)筑物、建筑场地、地基基础、水工建筑物、地下工程建(构)筑物、桥梁、滑坡、核电厂等的变形监测。

10.1.2重要的工程建(构)筑物，在工程设计时，应对变形监测的内容和范围做出要求，并应由有关单位制订变形监测技术设计方案。

首次观测宜获取监测体初始状态的观测数据。

10.1.3变形监测的等级划分及精度要求应符合表10.1.3的规定。

10.1.4变形监测网的点位的构成宜包括基准点、工作基点和变形观测点，点位布设应符合下列规定：1基准点应选在变形影响区域之外稳固的位置；每个工程至少应有3个基准点；大型工程项目，水平位移基准点应采用带有强制归心装置的观测墩，垂直位移基准点宜采用双金属标或钢管标；2工作基点应选在比较稳定且方便使用的位置；设立在大型工程施工区域内的水平位移监测工作基点宜采用带有强制归心装置的观测墩，垂直位移监测工作基点可采用钢管标；对通视条件好的小型工程，可不设立工作基点，可在基准点上直接测定变形观测点；3变形观测点应设立在能反映监测体变形特征的位置或监测断面上，监测断面应分为关键断面、重要断面和一般断面。

需要时，还应埋设应力、应变传感器。

10.1.5监测基准网应由基准点和部分工作基点构成。

监测基准网应每半年复测一次；当对变形监测成果产生怀疑时，应随时检核监测基准网。

10.1.6变形监测网应由部分基准点、工作基点和变形观测点构成。

监测周期应根据监测体的变形特征、变形速率、观测精度和工程地质条件等因素综合确定。

监测期间应根据变形量的变化情况调整。

10.1.7首期监测应进行两次独立测量，之后各期的变形监测宜符合下列规定：1宜采用相同的图形(观测路线)和观测方法；2宜使用同一仪器和设备；3观测人员宜相对固定；4宜记录工况及相关环境因素，包括荷载、温度、降水、水位等；5宜采用同一基准处理数据。

10.1.8变形监测作业前，应收集相关水文地质、岩土工程资料和设计图纸，并应根据岩土工程地质条件、工程类型、工程规模、基础埋深、建筑结构和施工方法等因素，进行变形监测方案设计。

桥梁的变形监测摘要由于桥梁的特殊性，对人们的生活都具有巨大的影响，保证桥梁的安全性是至关重要。

桥梁的变形监测是对桥梁的变形进行实时监测已达到把握桥梁的实时状态。

传统的变形监测技术是利用全站仪和电子水准仪进行测量布控点的平面坐标和高程来累积数据进行总体分析。

然而，由于桥梁比较高，并且有的桥梁还是跨河桥梁，使用传统的方法操作复杂，工作量大。

目前在实际测量生产中，传统方法是完全无法满足实际要求的，并且传统方法的成本也比较高。

在现代的地形测量中，一些新型的测量技术（例如GPS）都已经开始被广泛使用。

本文将测量的新技术和桥梁的变形监测结合起来，利用新的测量技术来取代传统的监测技术和方法，这为桥梁的变形监测提供了巨大的帮助。

本文还简要介绍了各种新的测量技术的特点和目前的应用状况，提出了将两种或多种技术结合的思想，做到相互补充的作用。

最后还介绍了国内外的一些研究和目前的状况，对未来的发展提出了一定的要求。

1、介绍现代社会为了缓解交通的压力方便人们的生活，越来越多的地区开始建设桥梁。

桥梁已不再只是指横跨江河的桥，它的含义也发生了改变，而是指架在江河、山谷等上面以便通行的建筑物。

一般情况下，桥梁由上部结构、下部结构和附属构造物组成，是桥梁结构安全的保证。

上部结构主要指桥跨结构和支座结构，下部结构包括桥台、桥墩和基础，附属构造物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。

变形是自然界普遍存在的现象，它是指变形体在各种荷载作用下，其形状、大小及位置在时间域和空间域中的变化。

变形体的变形在一定范围内被认为是允许的，如果超出允许值，则可能引发灾害，而对于桥梁来说，发生的灾害往往都是巨大的，造成的影响也是非常严重的。

所谓变形监测，就是利用测量与专用仪器和方法对变形体的变形现象进行监视观测的工作。

其任务是确定在各种荷载和外力作用下，变形体的形状、大小及位置变化的空间状态和时间特征，分析和评价建筑物或工程设施的安全状态。

由于桥梁的特殊性，对于它的监测比其它的工程要复杂，然而对于它的监测又是至关重要的，因此采用新型的技术和方法是非常有必要的。

桥梁变形原因分析及监控摘要变形监测就是利用专用的仪器和方法对变形体的变形现象进行持续观测、对变形体变形性态进行分析和变形体变形的发展态势进行预测等的各项工作。

桥梁变形可分为静态变形和动态变形。

静态变形通常是指变形观测的结果只表示在某一期间内的变形值。

动态变形是指在外力影响下而产生的变形,它是以外力为函数来表示的动态系统对于时间的变化,其观测结果是表示桥梁在某个时刻的瞬时变形。

关键词桥梁;变形;监控1桥梁变形观测的几个概念各桥墩台的沉降观测,这当中包含各墩台沿水流方向(或沿垂直于桥轴线方向)和沿桥轴线方向的倾斜观测,通称为垂直位移观测;各桥墩台在上下游方向上的水平位移观测,称之为横向位移观测;各桥墩台沿桥轴线方向的水平位移观测,称之为纵向位移观测;桥墩结构(如钢梁)在恒载或活载情况下的挠度观测,称之为挠度变形观测;水中桥墩基础周围河床演变情况的观测,即桥墩周围的水下地形测量。

2桥梁产生变形的原因2.1自然条件及其变化桥墩台地基的水文地质、工程地质、土壤的物理性质、水位变化、大气温度、地震等都会导致桥墩台不均匀沉陷,使桥跨结构倾斜;土基的塑性变形也会引起均匀沉陷;台风、车载以及超期服役、腐蚀、疲劳、车、船的冲击、碰撞和爆炸等许多不定时或不可确定的危害性事件也是其中原因。

2.2桥梁自身的原因墩台与梁的结构、型式;作用在桥梁上部结构的恒载与作用墩台的恒载;活载的作用(如车辆通过时的震动、风力等)。

2.3设计、人为施工等不合理勘测、设计的不合理;没有按照相关标准和规定规范施工;运营、管理工作的不恰当等。

3大型桥梁变形监控的内容和目的3.1内业工作内业工作主要是通过监控理论的分析与计算得出理论数据,以指导桥梁的施工;依据确定的施工工序和提供的基本参数对施工过程进行模拟计算,得到各施工状态、成桥状态下结构受力和变形等状态的控制数据,由此可以确定各桥梁结构施工阶段期望要实现的目标。

3.2外业工作外业工作主要是现场观测,是一个“施工—观测—计算分析—修正—预告”的过程。

道路桥梁工程变形监测方案随着城市化进程的加速，道路桥梁作为城市基础设施的重要组成部分，承担着贯穿城市的重要交通枢纽和经济生命线的重要任务。

然而，由于诸多因素的影响，道路桥梁存在着变形问题，如不及时处理，则可能会引发严重事故，特别是在重大工程建设中，必须开展变形监测工作。

一、变形监测的意义道路桥梁的变形监测是针对桥梁结构变形，通过成像技术实时变形监测，对桥梁的结构保持良好的状态和安全性进行评估。

变形监测最大的意义在于提高道路桥梁的安全性和可靠性，缩减出现故障和损坏的时间，降低维修成本，提高城市道路通行效率，使城市交通更加流畅。

二、变形监测方案的要求为了达到变形监测的目的，需要采取合理的监测方案，包括变形监测的预处理、监测站点的选址、监测参数的设置、数据传输及存储等环节。

一个科学且可靠的变形监测方案应具备以下几个要素：1.监测数据可靠性监测数据的可靠性直接决定着监测的有效性，因此，在监测过程中，要保证监测设备稳定可靠、精密度高，以及监测数据能够实时稳定的传输给监测中心，尽量避免人为干扰。

2.监测数据准确性为了获得准确的数据，我们一方面需要确保监测设备的精确度高，另一方面还需要合理设置监测的位置和数量，不能出现漏测和误测等情况。

3.监测数据实时性道路桥梁的变形监测是一项动态工作，因此，监测中心需要及时获取桥梁变形数值，及时发现桥梁变形信息，对于突发事件进行及时处置。

4.监测数据的可视化以数字化、可视化的方式展现监测结果，有利于监测人员全面准确地把握桥梁当前的变化情况和变形特征，使得检测结果更加直观。

三、变形监测方案的实施1.选址针对不同种类的桥梁，需要根据其特点、长度、形态等因素进行合理的选址，同时，考虑到道路桥梁的结构构件复杂，通常需要设置多个监测点进行监测，尽量覆盖桥梁主要结构部位和容易受力点。

2.监测参数的设置针对变形监测，需要设置合理的监测参数，如监测点的名称、编号、经纬度等，同时，还需根据桥梁的结构情况，进行合理的监测区间设定，它们独立或相互之间的变形情况都能在监测过程中互相印证，加强了变形监测的准确性。

桥梁工程变形监测方案1.监测目标和要求桥梁工程变形监测的主要目标是通过实时、准确地监测桥梁结构的变形情况，及时判断结构的稳定性，并对异常情况进行预警和分析。

监测要求包括：实时监测变形数据、准确标定监测位置、高精度测量变形量、快速响应异常情况等。

2.监测设备和技术(1)监测设备：选择合适的监测设备是影响监测效果的重要因素。

可以选择激光测距仪、GNSS测量系统、倾斜仪、挠度计等设备。

这些设备可以提供高精度的变形数据，并且具有较高的稳定性和可靠性。

(2)监测技术：通过不同的监测技术可以实现对桥梁变形情况的全面监测。

例如，利用激光测距仪可以实现对桥梁的纵向和横向位移变形的监测；倾斜仪可以测量桥梁的倾斜变形；GNSS系统可以实现对桥梁的整体位移和变形的监测等。

3.监测方案(1)监测位置的确定：根据桥梁结构的特点和工程要求，在桥梁的主体结构和关键部位安装监测设备，如桥塔、梁体、支座等。

监测位置的确定需要充分考虑到监测的重要性和可行性，确保监测结果的准确性和全面性。

(2)监测频率和周期：根据桥梁的使用情况、结构特点和监测目标，制定监测频率和周期。

可以通过连续监测、定时监测或事件触发监测等方式，获取尽可能多的变形数据，以便及时发现异常情况。

(3)数据处理和分析：对监测数据进行及时处理和分析，以便了解桥梁结构的变形特点和趋势。

可以使用专业的数据处理软件进行数据的预处理和分析，还可以应用数据挖掘和机器学习等技术，发现异常变形，并进行预警和报警。

(4)监测报告和管理：根据监测结果和分析，编制监测报告，汇总和记录桥梁结构的变形情况和趋势，为桥梁的维护和管理提供依据。

监测报告应包括监测数据、分析结果、异常情况和管理建议等内容。

4.实施和维护在实施桥梁工程变形监测方案时，需要进行设备安装、校准和参数配置等工作，保证监测设备的准确性和可靠性。

在使用过程中，定期对监测设备进行巡检和维护，确保设备的正常运行。

此外，还需要建立完善的管理机制和应急预案，及时处理数据异常和设备故障，并与维修单位进行沟通和协调。

桥梁工程变形监测变形监测的目的与意义桥梁工程监测的对象主要包括：桥梁的墩台、塔柱和桥面等。

桥梁变形观测是桥梁运营期养护的重要内容，对桥梁的健康诊断和安全运营有着重要的意义。

由于桥梁监测数据可以为验证结构分析模型、计算假定和设计方法提供反馈信息，并可用于深入研究大跨度桥梁结构及其环境中的未知或不确定性问题。

桥梁安全监测信息反馈于结构设计的更深远的意义在于，结构设计方法与相应的规范标准等可能得以改进，对桥梁在各种交通条件和自然环境下的真实行为的理解以及对环境花卉的合理建模是将来实现桥梁“虚拟设计”的基础。

桥梁安全监测带来的将不仅是监测系统和对某特定桥梁设计的反思，它还可能并应该成为桥梁研究的“现场实验室”。

变形监测的主要内容桥梁变形按其类型可分为静态变形和动态变形，静态变形是指变形观测的结果只表示在某一期间内的变形值，它是时间的函数。

动态变形是指在外力影响下而产生的变形，它是表示桥梁在某个时刻的瞬时变形，是以外力为函数来表示的对于时间的变化。

桥梁墩台的变形一般来说是静态变形，而桥梁结构的挠度变形则是动态变形。

桥梁变形监测主要有：桥梁墩台变形观测、塔柱变形观测、桥面挠度观测、桥面水平位移观测。

变形监测的主要方法1.垂直位移监测垂直位移观测是定期地测量面市在桥墩台上的观测点相对于基准点的高差，求得观测点的高程，利用不同时期观测点的高程求出墩台的垂直位移值。

垂直位移监测方法主要有以下几种：（1）精密水准测量；（2）三角高程测量；(3)液体静力水准测量；（4）压力测量法；（5）GPS 测量。

2.水平位移监测测定水平位移的方法与桥梁的开关有关，对于直线形桥梁，一般采用基准线法、测小角法等；对于曲线桥梁，一般采用三角测量法、交会法、导线测量法等。

3.挠度观测桥梁挠度测量是桥梁检测的重要组成部分，桥梁建成后，桥梁承受静荷载和动荷载，必然会产生挠曲变形，因此，在交付使用之前或交付使用后应对梁的挠度变形进行观测。

桥梁挠度观测分为桥梁的静荷载挠度观测和动荷载挠度观测。