6 结构变形分析及监测(51-55)
- 格式:doc
- 大小:5.20 MB
- 文档页数:5
在建筑变形测量中应重视的问题一、在基坑监测前应注意的几个方面1、明确监测任务和监测内容并判明基坑监测类别和等级;2、根据监测任务和内容,进行现场实地勘察;3、收集全有关的基本资料(例如:支护方案,支护类型,各类平面图,所需高程,坐标系统,各类管线资料等);4、根据监测的任务和内容,制定合理可行的监测方案(方案要符合规范要求,监测内容要全面;如:土钉墙顶水平位移和垂直位移,维护结构深层土体位移和沉降,周围建(构)筑物,地下管线等市政设施的沉降和位移、倾斜,基坑周围地表沉降等);5、在基坑监测任务中,要找出重点观测对象和薄弱环境,以便合理的分配技术服务。
6、在观测前,必须对基坑周围的环境进行调查(例如,对建筑物沉降、裂缝等异常情况的调查,并做好拍照、录像,建立好测前档案,以便后用。
二、在埋设基点、观测点应注意的几方面问题1、要选择合适的位置埋放基点。
2、基点的埋设应尽量按照规范或方案标注的方法埋设(有条件化),基点埋设不好会造成观测值的可意性或观测点的反弹等。
3、无论是沉降还是位移观测点的埋设,埋深不宜过浅,钢筋不宜太细,应在20~25φ为宜。
4、杜绝用膨胀螺丝和水泥钉。
5、沉降、位移、倾斜观测点埋设,钢筋也不宜过细,应在14~20φ为宜。
6、无论沉降、位移、倾斜观测点埋设都应准确选择反映变形明显的位置埋设,并固定好其位置。
7、埋设观测点应根据现场实际情况,选择通视良好并利于观测的位置埋设。
三、在沉降观测中应注意的几个问题1、单一水准线路分:单支水准线路、复合水准线路和闭合水准线路三种。
2、无论在进行哪种线路的观测,必须按照规范严格操作,特别是观测员要固定,前后距离尽量保持相等。
3、工程负责人和记录员必须要熟悉各限差的规定,特别要熟悉各等级的闭合差和中误差的规定。
4、在水准网观测中,主水准线路设有满足相应等级、规范所规定的限差时,不应进行符合水准或次等级水准线路的水准观测(记录员应现场计算、评估闭合差和中误差的精度。
变形监测有哪些内容变形监测是指对物体形态、结构、位置等进行实时监测和分析的技术手段。
在工程领域中,变形监测被广泛应用于建筑物、桥梁、隧道、坝体、地铁、高架线路等工程结构的安全监测和评估。
通过对结构变形的监测,可以及时发现结构变形的情况,为结构的安全运行提供重要的依据。
变形监测的内容主要包括以下几个方面:1. 变形监测的基本原理。
变形监测的基本原理是利用各种传感器对结构进行实时监测,通过采集的数据进行分析和处理,得出结构的变形情况。
常用的监测手段包括全站仪、GPS、倾角仪、位移传感器等。
这些传感器可以实时监测结构的位移、倾斜、变形等情况,为结构的安全运行提供重要的数据支持。
2. 变形监测的应用范围。
变形监测广泛应用于建筑物、桥梁、隧道、坝体等工程结构的安全监测和评估。
在建筑物中,可以通过变形监测技术对建筑物的沉降、裂缝、变形等情况进行实时监测,及时发现结构的变形情况,为建筑物的安全运行提供重要的依据。
在桥梁、隧道、坝体等工程结构中,变形监测可以对结构的位移、倾斜、裂缝等情况进行实时监测,为工程结构的安全运行提供重要的数据支持。
3. 变形监测的优势。
变形监测具有实时性强、监测范围广、监测精度高等优势。
通过变形监测技术,可以实时监测结构的变形情况,及时发现结构的安全隐患,为结构的安全运行提供重要的数据支持。
同时,变形监测技术可以对结构的变形情况进行全面、精准的监测,提高了监测的准确性和可靠性。
4. 变形监测的发展趋势。
随着科学技术的不断发展,变形监测技术也在不断创新和完善。
未来,变形监测技术将更加注重监测数据的实时性和准确性,提高监测手段的灵活性和多样性,为工程结构的安全运行提供更加可靠的数据支持。
同时,变形监测技术将更加注重监测数据的分析和处理,提高数据的利用价值,为工程结构的安全评估提供更加科学、可靠的依据。
5. 结语。
变形监测作为一种重要的工程监测手段,对工程结构的安全运行具有重要的意义。
通过对结构变形的实时监测和分析,可以及时发现结构的变形情况,为工程结构的安全运行提供重要的数据支持。
变形监测课后总结引言变形监测是在工程施工中起到关键作用的技术之一。
通过对结构物变形情况的监测,我们可以及时发现并解决问题,确保工程质量和安全。
本文将总结变形监测课程内容,并对课后学习感悟进行总结。
课程内容回顾在变形监测课程中,我们学习了以下几个主要方面的内容:1. 变形监测的意义变形监测在工程施工和运营期间起到至关重要的作用。
它可以帮助我们了解结构物的实际变形情况,比如沉降、位移、挠度等。
只有及时发现并解决问题,我们才能避免可能出现的安全隐患,保证工程的稳定性和安全性。
2. 变形监测的方法和技术在变形监测中,我们使用了各种不同的方法和技术来获取数据。
其中包括传统的测量法,如全站仪、水准仪等,以及电子测量仪器和传感器等现代技术。
通过这些设备和技术的应用,我们可以精确测量和记录结构物的变形情况。
3. 数据处理和分析获取到的变形监测数据需要进行处理和分析,以便得出准确的结论。
在课程中,我们学习了如何使用软件进行数据处理,如MATLAB、SQL等。
通过对数据的分析,我们可以得到结构物的变形特征,发现异常情况,并制定相应的措施。
学习感悟与体会通过参与变形监测课程的学习,我对这一领域有了更深入的理解,并获得了以下几点收获和体会。
1. 重视变形监测的重要性在工程施工中,变形监测往往被忽视,人们更关注材料和施工工艺等方面的问题。
然而,变形监测的重要性不可低估。
只有保持对结构物变形情况的监测和关注,我们才能及时发现问题并解决,确保工程质量和安全。
2. 掌握变形监测方法和技术的应用在课程中,我学到了多种变形监测方法和技术,并掌握了它们的应用。
这些方法和技术可以帮助我们准确测量和记录结构物的变形情况。
掌握这些技能,有助于提高我们在工程实践中的能力和竞争力。
3. 数据处理和分析的重要性变形监测的数据处理和分析是非常关键的一步。
通过对数据的处理和分析,我们可以了解结构物的变形特征,并及时发现异常情况。
只有运用科学的方法进行数据处理和分析,我们才能得出准确的结论,并采取相应的措施。
变形测量报告模板1. 引言变形测量是工程中常用的一种技术,用于评估结构物的形变情况。
本报告旨在记录对XXX结构进行的变形测量,并分析数据结果。
本次变形测量的目的是评估结构在重大荷载下的变形情况,以确定结构的稳定性和可靠性。
2. 测量设备和方法2.1 测量设备本次变形测量使用以下设备和仪器:•XXX变形测量仪器•XXX传感器•XXX数据采集仪2.2 测量方法采用以下测量方法对结构进行变形测量:1.安装测量仪器和传感器:根据结构特点和测量要求,选择合适的位置安装测量仪器和传感器。
2.数据采集:使用数据采集仪记录变形数据,并确保采样频率符合要求。
3.数据处理:对采集到的数据进行处理,去除异常值和噪声,并进行校正。
4.数据分析:将校正后的数据进行分析,计算变形值和形变量。
3. 测量结果经过对结构进行变形测量并进行数据分析,得到以下测量结果:位置变形值(mm)形变量(%)Point A 10 1.5Point B 15 2.7Point C 8 1.24. 结果分析根据测量结果,可以得出以下结论:1.在重大荷载下,结构的变形值在合理范围内,未出现异常变形情况。
2.结构在荷载作用下存在一定的形变量,但仍满足设计要求。
5. 结论本次变形测量结果表明,XXX结构在重大荷载下具有较好的稳定性和可靠性。
变形值和形变量均在合理范围内,未发现结构的异常变形情况。
建议在长期使用过程中,定期进行变形测量,并对变形情况进行跟踪和评估。
6. 参考文献1.XXX标准,XXX版本,发布年份。
2.XXX论文,作者,发表年份。
注意:本报告仅针对根据实际情况编写,请根据实际需要进行修改和补充。
以上是变形测量报告模板的内容,根据实际情况进行修改和补充,以满足具体需求。
引言随着国家对煤矿资源的不断开采,越来越多的煤矿设备被应用到煤矿开采中。
矿用提升机则是煤矿开采中的重要提升设备。
但由于煤矿开采环境的恶劣性,加上提升机经常处于超负荷提升作业,钢丝绳与天轮系统之间的润滑性也无法实时得到保障,人员在开采中未对提升机及天轮系统进行定时维护保养等,导致提升机作业时经常出现钢丝绳局部断裂、天轮磨损严重、电机发热、轴承损坏等故障现象,提升机一旦出现故障,则需对其进行停机维修,这对煤矿的现场开采构成了严重损失[1]。
其中,有效保证天轮的结构强度,不断对其进行结构优化改进设计,提高其结构使用寿命,是保证提升机高效运行的关键。
为此,以JKMD 型矿用提升机为对象,开展天轮的结构性能研究。
1天轮系统组成分析矿用提升机作为煤矿生产中的关键设备,其结构类型相对较多,但内部结构基本相同。
以JKMD 型矿用提升机为对象,其结构主要由天轮系统、制动系统、操纵系统、车槽装置等组成,其中,天轮系统包括了主导向轮、天轮、尾绳、平衡锤等,天轮系统是提升机实现货物提升的关键系统,天轮系统中的天轮组件则是通过多个天轮的相互并联进行连接,而天轮的结构主要由轮毂、轮辐、钢板等组成[2],天轮实物如图1所示。
天轮系统作业时,首先通过电动机带动主导轮旋转,钢丝绳在主导轮的旋转作用下,带动另一端的提升载荷进行向上或向下运动,此时天轮则承受着来自钢丝绳及提升载荷的较大重力和摩擦力作用,天轮长时间的运动,将会造成整体结构出现结构变形、磨损严重、中部轴孔损坏等故障失效现象[3]。
天轮系统的露天作业环境,加上频繁的启停、制动等操作,加大了整套系统及天轮的损坏概率。
同时,由于天轮系统存在高空作业,其系统中天轮及主导向轮的自身的结构重量将直接影响着整个天轮系统的作业效率及使用寿命[4]。
因此,采用最经济的有限元分析方法,对天轮的结构组成及重量进行性能分析和轻量化研究,提高天轮的总体性能,成为提高提升机作业效率的关键。
2天轮模型建立为进一步掌握天轮的结构性能,结合JKMD 型矿用提升机中天轮的结构特点,采Solidworks 软件,对天轮进行了三维模型建立。
变形监测完整版资料1、变形监测定义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。
2、变形监测的目的1)分析和评价建筑物的安全状态2)验证设计参数3)反馈设计施工质量4)研究正常的变形规律和预报变形的方法3、变形监测的意义对于机械技术设备,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;通过对矿山由于矿藏开挖所引起的实际变形观测,可以采用控制开挖量和加固等方法, 避免危险性变形的发生,同时可以改变变形预报模型;在地壳构造运动监测方面,主要是大地测量学的任务,但对于近期地壳垂直和水平运动以及断裂带的应力积聚等地球动力学现象、大型特种精密工程以及铁路工程也具有重要的意义。
4、变形监测的特点1)周期性重复观测2)精度要求高3)多种观测技术的综合应用4)监测网着重于研究电位的变化5、为了最大限度地测量出建筑物的变形特征数据,减少测量仪器、外界条件等引起的系统性误差影响,每次观测时,测量的人员、仪器、作业条件等都应相对固定。
例如,在进行沉降观测时,要求在规定的日期,按照设计线路和精度进行观测,水准网形原则上不准改变,测量仪器一般也不准更改,对于某些测量要求较高的情况,测站的位置也应基本固定。
6、建筑物变形的一般分类在通常情况下,变形可分为静态变形和动态变形两大类。
静态变形主要指变形体随时间的变化而发生的变形,这种变形一般速度较慢,需要较长的时间才能被发觉。
动态变形主要指变形体在外界荷载的作用下发生的变形,这种变形的大小和速度与荷载密切相关,在通常情况下,荷载的作用将使变形即刻发生。
7、按变形特征分类变形可分为变形体自身的形变和变形体的刚体位移。
1)自身变形,伸缩,错动,弯曲扭转。
2)钢体的位移,整体平移,转动,升降,倾斜。
8变形监测的主要内容现场巡视;位移监测;渗流监测;应力监测等。
单自由度体系地震残余变形分析及计算-精品资料本文档格式为WORD,感谢你的阅读。
摘要:地震残余变形是结构可修复能力的重要指标,准确分析结构的残余变形对于震后结构性能的评估与控制具有重要意义。
基于对不同单自由度(SDOF)体系的弹塑性地震响应的统计分析,研究了不同参数对地震残余变形的影响,其中滞回特性、屈服后刚度、地面峰值加速度(PGA)以及最大弹塑性变形对残余变形的影响较大;同时结合理论分析提出了分别适用于弹塑性Kinematic滞回模型和Takeda滞回模型的残余变形简化计算方法。
该方法是以先获得结构的最大弹塑性变形为基础的,能与传统的确定结构最大变形性能的抗震分析方法(Pushover方法)较好地结合。
最后,以一钢筋混凝土单柱桥墩为例,详细阐述了所提出的方法进行单自由度体系结构的地震残余变形计算及震后结构性能评估的过程,分析表明基于Takeda模型的结构残余变形的计算结果偏于安全。
关键词:残余变形;最大弹塑性变形;滞回特性;屈服后刚度;地面峰值加速度TU375.3文献标志码:A1674-4764(2013)03-0032-10Post-earthquake Residual Deformation Prediction of SDOF SystemZhang Qin1, Zhu Jichao2, Gong Jinxin1(1.Faculty of Infrastructure Engineering,Dalian University of Technology, Dalian 116024,Liaoning, P. R. China;2.School of CivilSafety Engineering, Dalian Jiaotong University,Dalian 116028, Liaoning, P. R. China)Abstract: Accurately predicting the residual displacement of reinforced concrete (RC) structures after an earthquake is of great significance in post-earthquake structural performance evaluation and control. To study the residual deformation of the structure, seismic time-history responses of single degree-of-freedom (SDOF) systems with different parameters were analyzed. Based on the analytical results, simplified models for estimating the likely residual deformations of structures characterized by Takeda and Kinematic hysteretic models were proposed respectively, and the residual deformation was found to be sensitive to hysteretic characteristics,stiffness ratio of structures, peak ground acceleration (PGA), as well as maximum elasto-plastic deformation. A case study for RC single-column bridge pier was provided to illustrate the process of residual deformation calculation and post-earthquake performance evaluation by using the proposed methods. Calculation results indicate that the residual deformation of the single-column pier characterized by the Takeda model often is much larger than that of columns characterized by the Kinematic model.Key words:residual deformation; maximum elasto-plastic deformation; hysteretic characteristics; stiffness after yielding; peak ground acceleration钢筋混凝土结构在经历强震作用后会产生一定的残余变形(即不可恢复的塑性变形),残余变形的大小反映了结构损伤的程度,同时也是震后结构可修复能力的重要指标[1-2]。
变形监测有哪些内容变形监测是指对工程结构或地质体进行形变的监测和分析,以及对变形进行预测和预警的一种技术手段。
变形监测通常应用于地质灾害预警、工程结构安全监测、地下水开采引起的地面沉降等领域。
在实际工程和地质勘察中,变形监测具有重要的意义,可以及时发现和预警可能出现的问题,保障工程安全和地质环境稳定。
下面将介绍一下变形监测的相关内容。
一、监测对象。
变形监测的对象包括但不限于以下几个方面:1. 工程结构,如建筑物、桥梁、隧道、坝体等工程结构的变形监测,可以通过监测结构的位移、变形、裂缝等情况,及时了解工程结构的变形情况,确保结构的安全性。
2. 地质体,如山体、边坡、岩体等地质体的变形监测,可以通过监测地表位移、地下水位变化、地下裂缝等情况,及时了解地质体的变形情况,预防地质灾害的发生。
3. 地下水位,地下水开采引起的地面沉降是一种常见的地质灾害,通过监测地下水位的变化,可以及时预警地面沉降的可能性,采取相应的措施进行治理。
二、监测方法。
1. GNSS监测,GNSS(全球导航卫星系统)是一种常用的变形监测技术,通过布设在监测对象周围的GNSS接收机,实时监测接收机的位置坐标,从而得到监测对象的位移和变形情况。
2. 雷达干涉监测,雷达干涉监测是一种利用合成孔径雷达(SAR)技术进行地表形变监测的方法,可以实现对大范围地表的高精度监测,对地质灾害的监测具有重要意义。
3. 激光测距监测,激光测距监测是一种利用激光测距仪进行变形监测的方法,可以实现对监测对象的高精度三维形变监测,适用于对工程结构的变形监测。
三、监测数据分析。
监测数据的分析是变形监测的重要环节,通过对监测数据的分析,可以及时发现变形情况,并进行预测和预警。
监测数据分析通常包括以下几个方面:1. 变形趋势分析,对监测数据进行时间序列分析,得出监测对象的变形趋势,判断变形是否存在加剧或减缓的趋势。
2. 变形速率分析,对监测数据进行速率分析,得出监测对象的变形速率,判断变形的快慢程度,为预测变形提供依据。
高速可动心轨道岔伤损分析和养护维修摘要:我国第一批高铁投入运营至今已经有十余年,高铁轨道的道岔病害现象日益突出,伤损类型较多,也为道岔维护工作带来了诸多难题。
如果不能快速解决道岔问题,则会加重高速轨道道岔病害,进一步降低高铁运营的安全性。
本文首先分析了几种常见的高速铁路道岔伤损现象的原因,随后为道岔养护维修工作提供了参考依据。
关键词:高速轨道;岔伤;养护引言:高铁投入运营十余年,创造的经济效益十分显著,部分轨道道岔伤损问题随之而来。
管理单位必须重视道岔伤损现象,总结导致伤损现象的原因,积累道岔维护的有效经验。
因此在落实道岔维护任务的过程中,必须掌握处理道岔损伤的方式,并为高质量落实道岔维护任务奠定坚实基础。
一、可动心轨道岔伤损分析1.翼轨折断。
翼轨与铁垫板直接接触,如果翼轨下方没有布置橡胶垫板,可能诱发翼轨折断问题。
例如在岔翼轨到心轨的过渡区间内可能产生断缝,导致断缝的受力条件相对复杂。
关于翼轨的折断现象,取决于翼轨的受力状态。
当车轮通过辙叉时,由于车轮的过渡效应,间接诱发翼轨的向外倾覆状态,实际上反映结构整体性不足的问题。
若能安装轨撑,则能保证翼轨的稳定性。
针对翼轨进行加高设计,并将辙叉结构应用在客专道结构中,确保车辆平稳过岔,同时保证道岔的使用寿命。
如果结构不够顺畅,意味着轮轨在辙叉区的相互作用特征明显,间接诱发轮轨的外移现象。
例如翼轨向外弯折5cm,意味着轮轨接触点也会向外弯折同样的距离,促使列车轮朝着向心轨移动,同时提升了作用力。
加高翼轨则能起到降低轮轨力缝制的作用,同时降低加速度。
由此可见,导致翼轨折断的重要原因在于未能引入加高设计思路,使用加高设计可以防止翼轨折断。
2.心轨折断。
心轨尖端采用热加工锻造方式,如果心轨的转换凸缘焊接不到位,导致焊接过程伤损因素,车轮通过翼轨和心轨的过渡区间时,可能发生折断现象,在道岔的长心轨下方移除转换凸缘,提升结构合理性,预防心轨折断现象。
3.长心轨折断。
隧道检测中的人工智能技术及应用摘要:本文旨在探讨隧道检测中的人工智能技术及应用。
隧道检测是一项重要的安全监测工作,对于保障隧道交通和建筑结构的安全至关重要。
目前,人工智能技术在隧道检测中的应用已经取得了显著的进展,包括计算机视觉技术、深度学习技术以及传感器技术与数据融合等。
本文详细介绍了这些技术在隧道检测中的应用,并探讨了人工智能技术在隧道检测中的优势和挑战。
关键词:隧道检测、人工智能、计算机视觉、传感器技术、数据融合1.隧道检测概述1.1隧道检测的定义和目标隧道检测是指对隧道结构进行监测和评估,以确保其安全运行和结构完整性的过程。
其主要目标是实时监测隧道内部和外部的各种参数和情况,包括结构变形、渗水、裂缝、破损等,以便及时发现潜在的问题,并采取相应的维修和保养措施,以确保隧道的安全运行[1]。
1.2隧道检测的挑战和问题隧道检测面临着一些挑战和问题。
首先,隧道通常位于地下或水下环境,工作空间狭小,人工操作困难,对人员安全带来风险。
其次,传统的隧道检测方法通常需要大量人力和时间,效率较低。
此外,隧道环境中存在多种复杂的因素,如地质条件、水文条件等,使得隧道结构的监测和评估变得复杂。
因此,如何实现高效、准确和安全的隧道检测成为一个重要的挑战。
1.3目前隧道检测的方法与局限性目前隧道检测采用的方法包括传统的人工巡检、物理测量和仪器监测,以及基于传感器和数据采集系统的自动化监测。
传统的人工巡检方法虽然具有一定的可靠性,但耗时耗力且容易受到人为因素的影响。
物理测量和仪器监测可以提供更为精确的数据,但需要在特定时期进行,并且无法实现连续和实时监测。
近年来,随着人工智能技术的发展,其在隧道检测中的应用逐渐成为研究的热点。
计算机视觉技术可以通过图像处理、目标检测和跟踪、图像识别与分类等方法,实现对隧道结构和异常情况的自动监测。
深度学习技术利用卷积神经网络、循环神经网络和生成对抗网络等模型,对大量数据进行学习和分析,提高了隧道检测的准确性和效率。
§1-1概述一、变形观测的意义、内容和目的大型工程建(构)筑物在建设和运营期间,其基础和内部结构均在发生着各种变化,对之实施不同类型的变形监测,不仅可以监测其变化情况,及时进行各种处理,保障其施工和运营的安全,同时对观测资料进行数理统计分析,还能进行变形预报及知道变化的成因,为类似工程提供设计和监测方案。
对山体地表、矿山地表、城市地表等进行变形监测,不仅能知道地表变化的情况及数理统计预报,还能有效的防止各种事故的发生及协调相关资源的利用,等等。
变形监测的内容非常广泛,但归纳起来主要有以下几点:1.变形监测的技术设计,如观测精度和频率、基准点、观测点的设计,变形基准网和观测网(监测网)的结构、可靠性、灵敏度设计,观测方案的设计和特殊设备的设计,各种变形量的设计等。
2.变形监测的实施,如基准点、观测点的设立,仪器设备的检验和校正,具体观测的程序和方法,对技术设计部分内容的修改和订正等。
3.变形监测的数据处理与统计分析,如基准网、观测网(监测网)的数据处理,基准点稳定性的检验,各期观测同一性、综合性的检验,各种变形量的计算及变形图的绘制,单点及总体变形量显著性检验,重复测量周期性误差的检验等。
4.变形成因分析与预报,如变形回归分析,灰色系统理论与时序分析,动态响应分析,变形预报等。
5.变形监测技术报告及变形监测管理,按照任务书(或合同书)要求完成变形监测技术工作时,要对上面的2、3、4项内容进行技术性全面汇总与总结,对变更的技术设计应予说明及附属相应的理由和文件,对变形结论和预报要反复检查、分析、统计和核实。
对变形监测资料要建立机助或纸介质管理系统,尤其对于长期的变形监测,目前更应建立计算机管理系统,以便实时的对各种变形予以监测和分析及判定变形体的安全性能等。
无论对于各类工程建筑物还是对各类地表所进行的各种变形监测,其最终目的有两个,即:一是要及时掌握变形监测目标物的变形特征,保证其安全,使之有效服务于社会;一是要研究、总结变形规律特征,为其他工程建设或合理利用资源提供技术参考。
变形监测的基本内容
变形监测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、对变形体变形形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。
主要包括以下方面:
1. 建立变形检测网。
2. 进行水平位移、沉降、倾斜、裂缝、挠度、摆动和振动等监测。
变形监测的具体内容因监测对象而异,例如:
1. 工业与民用建筑物:主要包括基础的沉陷观测与建筑物本身的变形观测。
基础:建筑物的均匀沉降与不均匀沉降;建筑物本身:观测倾斜与裂缝;高层和高耸建筑物:动态变形(主要为振动的幅值、频率和扭转);工业企业、科学实验设施与军事设施中的工艺设备、导轨等:水平位移和垂直位移。
2. 水工建筑物:对于土坝,其观测项目主要为水平位移、垂直位移、渗透以及裂缝观测。
以上内容仅供参考,建议咨询地质工程专家或查阅有关专业书籍,以获取更全面和准确的信息。
绿园污水处理厂顶管施工基坑监测方案编制:审核:审定:二0一五年七月目录1.项目概述 (2)1.1概况 (2)1.2监测项目 (2)2.第三方监测原则及技术规程 (2)2.1监测原则及目的 (2)2.2技术规程 (2)3.监测实施程序 (3)4.监测实施 (3)4.1基坑围护结构顶部沉降监测 (3)4.1.1水准控制网的设置 (3)4.1.2监测点的埋设原则 (5)4.1.3监测点的安设方法 (5)4.1.4监测方法及精度控制 (6)4.1.5沉降观测数据分析及成果表述 (7)4.2基坑围护结构顶部水平位移监测 (7)4.2.1水位位移监测控制网的布设形式 (7)4.2.2水平位移监测控制网布设原则 (8)4.2.3水平位移测点布置原则 (8)4.2.4水平位移测点的埋设技术要求 (8)4.2.5观测技术方法及精度控制 (9)4.2.6观测数据分析及成果概述 (12)4.3基坑自身监测频率 (13)5报警的处理方法 (14)5.1报警值的设定 (15)5.2报警的处理办法 (15)6实施组织计划 (14)7本工程拟投入的主要仪器设备表 (15)8人员组织实施 (16).项目概述1.1概况受0000000厂委托,00000000承担绿园污水处理厂配套管网基坑沉降变形观测工程,管道位于:东湖大街、滏阳路、朝阳大街、长安路、和平路、等路段,管线总长度约12263米,共计92个深基坑,我公司在基坑开挖至回填土完成期间,对基坑坡顶进行水平位移和沉降变形监测。
1.2监测项目本方案监测项目有:基坑围护结构顶部沉降、水平位移监测。
2.第三方监测原则及技术规程2.1监测原则及目的在施工方对基坑支护结构进行实时监测前提下,我方监测在对施工方监测进行校核的基础上,独立地进行监测。
我方遵照委托方提出的要求,在基坑施工期间对基坑支护进行高精度监测,并从岩土工程专业的角度对监测数据、信息进行及时分析,向业主提供监测变形的情况,对异常情况及时提供建议,为施工安全和施工方案优化提供科学依据。
机械设计的有限元分析及结构优化摘要:随着科学技术的发展,人们在机械设计中不断地应用更加精密的设备,在设计的过程中,就需要相关的设计人员能够预测出产品的性能、强度、寿命等,并且正确引入相关技术参数来进行精确的计算。
近些年来,随着我国计算机技术的发展以及数据分析相关技术的发展,为相关的计算提供了有效的方法与手段。
将有限元应用力分析应用到机械体结构上,能够充分计算外部的荷载量,以及所引发的应力应变、强度、耐久度的分析,从而能够有效地提高零件的质量,减少零件材料的成本。
关键词:机械设计;有限元分析;结构优化;引言随着计算机技术的快速发展,有限元分析越来越被广泛应用在机械设计中。
通过有限元分析软件,根据零件的几何特征建立有限元模型,对单元的力学性质进行分析,最后根据力的平衡条件和边界条件联结,形成整体刚度矩阵,求出应变和应力。
通过分析,可以对零件的设计结构优化,在提高零件的刚度与强度的同时,降低制造成本,满足更多的性能要求。
这种方法可以用在多种领域的设计中,如汽车零部件、土木建筑、水利工程、造船、电子技术等,也可以在各种材料中应用,如塑料、金属材料、复合材料等,特别是对材料在具体结构中承载后应力应变和变形的分析,已经成为机械工程最基本、最常用的分析方法。
1有限元分析的概述有限元分析方法作为一种数据处理分析的方法,是近些年来新引进入我国的一种数据分析的方式,其英文名字为FEM。
它主要是运用数学的计算方法,模拟出物体真实的几何形状,以及负荷量状况,能够将无限的未知量展示出来,这种复杂的计算方法能比其他的代数方法更加准确。
有限元方法是在计算机技术和数值分析方法的基础上发展起来的。
作为一种有效的手段,有限元分析应用在应力分析等领域中,对于机体机构上的外部荷载引起的应力应变以及耐久性、损伤容限、强度等均可以采用试验的方式进行。
有限元分析的过程会发生结果的差异,这与使用的软件和建模过程有关系,在设计中对于软件结果不能迷信,而是要谨慎对待处理方式不通带来的结果差异。
6 结构变形分析及监测超高层建筑施工过程中,由于结构自重、风荷载、日照温差、混凝土徐变和基础不均匀沉降等因素影响,均可能导致主体结构在竣工时刻的结构位形超过设计位形的容差要求。
为了控制结构竣工时建筑物各参数符合设计要求,对工程结构全过程的数字模拟变形分析及施工预调值的实施,包括对主体结构的沉降及位移监测,是本工程结构施工控制的重要内容之一。
变形分析监测工作主要内容:模拟分析→深化设计、变形预调→现场实施、监测→数据对比→数据修正调整→总结提炼、形成最终成果。
6.1 内外筒结构施工变形模拟分析本工程核心筒和巨柱框筒,均有较大的水平抗侧刚度,水平方向的变形对施工影响较小。
但核心筒为劲型混凝土结构,受其收缩徐变的影响,内外筒之间将形成不均匀变形差。
因此,内外筒竖向变形差值,将是本工程关注重点。
包括:核心筒竖向变形,外框筒竖向变形,内外筒的竖向变形差和施工预调值。
以上内容均需按照施工进度和步骤,进行结构变形模拟分析。
6.1.1建立模型以截面等效、抗弯刚度等效、密度等效、龄期调整有效模量理论为基础,根据工程结构特点和施工工艺,建立钢结构模型、主塔楼混凝土结构模型、徐变模型(欧洲混凝土协会、国际预应力混凝土协会提出的徐变预测模型),对施工过程进行全过程模拟,确定最终模型。
对结构施工全过程模拟通过ANSYS中的生死单元来实现,具体模拟步骤为:(1)基于设计态一次性建立结构整体有限元模型。
(2)一次性杀死模型所有单元,使结构处于施工前的初始“零”状态。
(3)根据实际进度,依次激活相应阶段的单元,定义相应的等效弹性模量,根据等效弹性模量的定义组合结构相应的折算面积和惯性矩,定义结构的密度保证结构自重不发生变化,施加相应的施工荷载,实现施工全过程的跟踪模拟。
6.1.2结构施工期性态分析采用有限元软件编写程序,考虑施工各阶段特点、进度和时间效应,对施工全过程跟踪模拟,计算施工全过程中考虑混凝土徐变效应、施工荷载、施工找平、施工工序的结构变形状况以及各阶段结构应力水平,给出外框架和核心筒各自在施工各阶段的各层位移、层间压缩量及两者内外变形与应力状况;同时考虑内外筒不均匀沉降的变形计算,比较得到内外筒不均匀沉降对结构变形和应力计算的影响;过程中拟与设计院紧密沟通联系,分析对比模拟和监测数据,从而分析得出相关规律,为施工预调值实施,保证大楼最终变形符合设计要求,同时也为工程变形监测提供理论依据。
6.2 巨柱压缩和吊杆支撑梁竖向变形的设计估算配合外侧幕墙支撑体系为吊杆加曲梁的形式,吊杆着力楼层为设备、避难层,为保证幕墙安装完成的符合性,根据设计要求,拟对吊杆伸长、巨柱压缩变形以及吊杆吊点处梁端竖向相对变形进行补偿。
6.2.1 施工前设计估算的配合为了便于计算巨柱的缩短量和吊杆支撑梁端竖向相对变形及吊杆伸长量,在结构开始施工之前,总承包将根据施工进度安排及时向设计单位提供以下信息,以便对施工预调值作出调整。
6.3 施工过程中的现场监测为了配合设计单位更好的使用实测数据来校核估算结果,过程中,拟对外框筒巨柱压缩变形以及设备、避难层的吊杆支撑梁端部相对竖向位移进行监测。
6.3.1变形监测的重点难点分析6.3.2 参考楼层位移变形测量在地面层以上被监测的楼层称为参考层,结合本工程结构的实际情况,参考层的布置为塔楼的首层及各区休闲层(共8个),同时在各区内,沿建筑高度每4层设置1加密层。
参考楼层位移监测点,均需监测三向位移(即X、Y、Z坐标)变化情况,外框筒巨柱测点在允许的情况下(外部控制点在有效距离内),用全站仪从建筑物外部直接监测。
内筒及不在外部一次视线监测范围内的监测点通过从建筑内部引测的方法进行测量,在各参考楼层先传递高程和平面坐标,复位按钮/电源开关然后在参考层内进行水准测量和平面测量。
6.3.2.1 监测点布置监测点布置在参考楼层的核心筒侧面及外框筒巨柱上,参考楼层测点布置见右图。
6.3.2.2 核心筒内高程传递方法用水准仪和铟钢卷尺进行各参考楼层间的高程传递,将高程引测到各参考楼层后,在参考楼层内对各测点进行水准测量,见下左图。
6.3.2.3 外框点直接测量法当条件许可时(基坑外监测点有效的测控距离内),对外框柱测点优先采用全站仪测量法,将全站仪架设在测站上,按极坐标法进行测量,见上右图。
6.3.2.4平面位移引测法利用天顶仪通过激光投点法将基础底板(或F1层上)工作基点向上投测,见下图,得到参考楼层内的若干投点,再利用这些投点为临时基点,用全站仪测量各监测点的三维坐标。
平面基准点用天顶准直仪进行竖向传递,底层工作基点经由天顶仪投射到各楼层上,在参考楼层上设固定位置的接收板,根据前后两次接收板上记录的坐标差,即可反映出两次测量之间监测楼层的平面平动位移。
通常天顶仪的激光照准距离宜控制80m高度范围内,否则投影到光靶上的光斑会偏大导致测量读数精度的降低,因此,沿高度方向,分成9个测试段(每各区即为一个测控段)。
6.3.3 温湿度测试工程施工周期长,季节温差引起的结构变形对变形监测结果的影响不容忽视,需对施工期间环境温度进行监测,以对变形监测结果进行合理的判识,每次进行变形测量时须同时测记环境的温度和湿度。
温度、湿度测量时,将温湿度计静置于测试区域附近楼面上无阳光直射处5-10min后读数,其中基础底板区域选择3点,上部结构楼层可选2-3个参考楼层,每个楼层测2点。
6.3.4 巨柱压缩变形监测(1)监测点布置按参考层巨柱监测点布。
(2)监测方法在施工过程中,随着上部结构荷载逐渐增加,跟进监测各层巨柱的竖向压缩变形情况。
根据实际需要,也可在巨柱外表面安装收敛计,见上图,可以精确地监测巨柱轴向长度变化,作为竖向位移监测的校核依据。
监测方法按“参考楼层变形监测”中竖向位移监测方法相同。
对主体结构的轴向压缩变形以及长期收缩徐变引起的变形,通过监测第一层伸臂桁架层以下的核心筒的轴向变形和巨柱的轴向变形进行评估,经过典型的楼层结构安装和荷载的不断增加和混凝土龄期的增长,获得不同应力水平和混凝土龄期下构件轴向变形特征,预测结构的竖向变形发展趋势,为施工图设计单位提供依据。
6.3.5吊杆支撑梁的端部相对竖向变形监测(1)监测点布置吊杆的着力楼层为每个区的设备、避险层,现场根据幕墙吊杆的位置,在吊杆支撑梁的端部布置监测点,具体位置见右图(2)监测方法在幕墙安装时,监测梁端部的竖向位移情况,并结合该区巨柱的整体压缩变形,计算吊杆支撑梁端部的相对竖向位移,各监测点的监测方法,与参考楼层变形监测方法相同。
6.4工程整体沉降与位移监测11.612.411.610.7根据《建筑变形测量规范》(JGJ8-2007)的要求,建筑变形测量等级按一级进行,测量精度指标为:沉降观测点测站高差中误差0.15mm;位移观测点坐标中误差1.0mm。
通过监测基础底板和参考楼层上各监测点的变形,获得各点变形随工程进度的变化规律,并将变形监测结果与施工模拟计算结果进行对比分析,形成完整的信息反馈机制,实现安全预警和变形预报,作为后续结构施工测量定位或构件加工预调的依据,直至主体结构完成,保证主体结构的垂直度和平面位形准确。
在基础底板变形监测过程中,通过对沉降后浇带两侧观测点的差异沉降变化规律进行分析,可以为施工图设计单位提供数据,用以确定塔楼与裙房之间施工后浇带封闭的恰当时间,以便为后续的机电及装饰工程尽快插入施工提供工作面和技术依据。
6.4.1 变形监测控制网在变形监测控制网的建立上,充分结合地下室结构前标段已有的施工测量控制网点,根据地上结构施工定位测量及沉降、位移监测需要,建立、完善上部结构测量控制网和变形测量控制网,并与地下室结构承建商实现数据共享。
6.4.1.1基准控制网组建基准控制网分为平面基准控制网和高程基准点,按要求与上海市城市坐标和高程系统联测。
基准控制网按其桩点工作状态分为:永久性基准点、半永久性工作基点、临时工作基点。
(1)现场半永久性工作基点根据场外永久性基准点和场内由地下室结构承建商引入的半永久性工作基点的布局,结合地上结构施工需要适当增加,以便组建有效的平面基准控制网和高程基准点。
半永久性平面工作基点和高程工作基点均不少于3个,根据现场工程施工特点和变形监测需要增设工作基点。
现场半永久性平面工作基准点均建立观测墩,配备强制对中装置,工作基点和基准点组成闭合导线网。
高程测量工作基点采用埋浅埋钢管水准标石。
(2)楼层内临时工作基点的具体平面位置和楼层需要结合地下室结构承建商已有的工作基点具体分布情况,进行适当布置。
现场拟在裙楼布置6个工作基点,塔楼布置4个工作基点,具体位置详见右图。
楼层内的临时工作基点可布置在B5层或者F1层楼板上,现场视具体情况而定。
6.4.1.2 监测控制网的定期维护校核当永久性、半永久性平面基准点和高程基准点(根据需要增加的基点)埋设完毕并稳定后,连续对基础导线网和水准网进行两次观测,取两次观测的平均值作为起算数据。
测量基准点和控制网在工程初期每次测量时均进行校测,在三个月后若基准点高程和坐标均处于稳定状态,则每三个月复核一次。
6.4.2 基础底板的变形监测基础底板变形主要测量各监测点的竖向位移即沉降或隆起,同时考虑混凝土收缩、温差变形和徐变的影响,并对部分测点监测其水平位移情况。
静力水准点设置见下图。
基础底板的沉降会影响整个结构的变形,在监测时,除按一级几何水准测量沉降外,尚对部分关键点位采用静力水准进行测量。
静力水准用于对基础筏板沉降进行实时动态监测,同时对几何水准测量结果进行校核,保证测量结果的准确性和及时性。
6.4.2.1 监测点布置基础底板变形监测点布置见下图(左)。
基础底板变形监测点共52个测点,其中24个测点需进行平面位移及高程变化测量,另28个测点仅测量高程变化,静力水准测点布置见下图(右),共16个测点。
6.4.2.2 基础底板变形几何测量方法(1)采用精密水准测量方法测量基础底板各观测点的竖向位移。
由于测点数量多,选用精密电子水准仪按一级几何水准测量方法进行沉降观测,工作基点由基坑外的基准点引测,见上右图。
(2)利用全站仪采用极坐标法、角边法等测量方法确定各测点的平面位移值。
(3)沉降观测点采用埋入式标志,通常位于选定柱、墙的侧面,离基础底板地面约500mm高的位置;基础底板平面位移测点用棱镜观测,见右图。
6.4.2.3 基础底板沉降静力水准测量方法静力水准仪(见右图)是用于测量多点相对沉降的系统。
在使用中,一系列的传感器容器均采用液管联接,每一容器的液位由一精密振弦式力传感器测出,该传感器内有一个自由悬重,一旦液位发生变化,悬重的悬浮力即被传感器感应,精确测出小至0.025mm的垂直变化。
静力水准仪进行沉降监测的测点布置,见“基础底板静力水准监测点平面布置图”,共布设16个测点,其中以S1为工作基点。