摘要:隨著社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展,我國建筑行業(yè)也在不斷的壯大,加之目前可利用的土地面積越來越小,而需要的土地面積增加,所以,我國涌現(xiàn)出了一大批的高層建筑物。高層建筑存在著結(jié)構(gòu)負(fù)荷大的情況,這會(huì)直接影響著建筑的穩(wěn)定性,因此,對(duì)高層建筑物整體變形監(jiān)測及分析方案進(jìn)行研究是有重要意義的。
關(guān)鍵詞:高層建筑物;整體變形監(jiān)測;分析方案
隨著高層建筑物的高度增加,進(jìn)行整體變形的監(jiān)測工作顯得更加重要,但是進(jìn)行整體變形監(jiān)測是一項(xiàng)極其復(fù)雜的任務(wù),受到空間以及結(jié)構(gòu)的阻礙,高層建筑物的整體變形監(jiān)測出現(xiàn)了諸多的問題。基于此,建筑行業(yè)必須要對(duì)高層建筑物整體變形監(jiān)測的方案進(jìn)行研究,提升監(jiān)測的效率與準(zhǔn)確度,結(jié)合實(shí)際情況,采用最為合適的監(jiān)測方式,并對(duì)現(xiàn)有的監(jiān)測方案進(jìn)行優(yōu)化,保證高層建筑物的穩(wěn)定安全。
1、高層建筑物的整體變形監(jiān)測
1.1對(duì)建筑項(xiàng)目的實(shí)施過程進(jìn)行監(jiān)測
首先不同的建筑物應(yīng)當(dāng)選擇不同的監(jiān)測設(shè)備并制定不同的監(jiān)測方案,對(duì)于制定的方案還要進(jìn)行論證,對(duì)選擇的設(shè)備進(jìn)行檢查,保證設(shè)備數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。其次,我國有專門的建筑物變形監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn),在進(jìn)行實(shí)際監(jiān)測工作時(shí),要確保每個(gè)流程都符合國家要求,監(jiān)測結(jié)果要具有可靠性。最后,將高層建筑物的各項(xiàng)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并與建筑物的整體狀態(tài)相結(jié)合,保證得出的監(jiān)測結(jié)果是科學(xué)的、合理的[1]。由此可見,進(jìn)行高層建筑物的整體變形監(jiān)測時(shí),最為重要的就是各項(xiàng)參數(shù)的精確度與解析模型的可靠性。
1.2選擇合適的監(jiān)測工作時(shí)間
高層建筑物產(chǎn)生變形問題絕大多數(shù)是因?yàn)橥獠恳蛩赜绊懙模绕涫菧囟群惋L(fēng)力,極容易造成建筑物的變形情況。在監(jiān)測工作的時(shí)間選擇上,要盡可能的選擇影響因素較小的時(shí)間,防止由于外部因素造成監(jiān)測結(jié)果的不準(zhǔn)確。但是對(duì)高層建筑物進(jìn)行溫差以及風(fēng)振產(chǎn)生的變形監(jiān)測時(shí)不需要對(duì)外部影響因素進(jìn)行規(guī)避[2]。
1.3選擇合適的監(jiān)測器械
進(jìn)行高層建筑物的監(jiān)測不是一個(gè)長時(shí)間的工作,也就是不會(huì)經(jīng)常使用進(jìn)行變形監(jiān)測的器械,一般情況下,不使用的器械都會(huì)存放在倉庫內(nèi),工作環(huán)境的溫度與倉庫的溫度不同,存在一定的差異,所以監(jiān)測器械的精度會(huì)受到影響,導(dǎo)致監(jiān)測結(jié)果出現(xiàn)嚴(yán)重的偏差,因此在進(jìn)行高層建筑物的變形監(jiān)測時(shí),一定要考慮監(jiān)測設(shè)備容易造成的影響。在進(jìn)行實(shí)際監(jiān)測操作之前,可以先將設(shè)備靜置一段時(shí)間,減少外部環(huán)境對(duì)設(shè)備造成的影響,從而保證變形監(jiān)測結(jié)果的質(zhì)量[3]。
1.4對(duì)變形監(jiān)測的線路進(jìn)行安排
想要準(zhǔn)確的監(jiān)測高層建筑物的各項(xiàng)數(shù)據(jù),應(yīng)當(dāng)對(duì)監(jiān)測線路進(jìn)行合理安排,準(zhǔn)確把握儀器的監(jiān)測擺放位置以及工作人員的具體安排。盡可能的實(shí)現(xiàn)在不同周期的同一監(jiān)測點(diǎn)的監(jiān)測位置相同、監(jiān)測線路一直、監(jiān)測人員不更改,減少各種容易對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響的因素出現(xiàn)。
1.5認(rèn)真進(jìn)行監(jiān)測記錄的撰寫
監(jiān)測記錄的撰寫對(duì)于監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析意義極大,如果監(jiān)測的數(shù)據(jù)記錄出現(xiàn)偏差,容易導(dǎo)致監(jiān)測結(jié)果的分析出現(xiàn)錯(cuò)誤,影響監(jiān)測的根本目的,高層建筑物會(huì)產(chǎn)生安全隱患。影響監(jiān)測結(jié)果的因素有很多,在進(jìn)行記錄時(shí),要將所有影響因素進(jìn)行記錄,保證監(jiān)測結(jié)果的正確。
2、高層建筑物整體變形監(jiān)測分析方案
2.1構(gòu)建相應(yīng)的解析模型
2.1.1構(gòu)建曲線模型及平面模型
首先,每個(gè)檢測面上應(yīng)該設(shè)定n個(gè)監(jiān)測點(diǎn)作為起初監(jiān)測點(diǎn),同時(shí)建立一個(gè)a,b,c三維坐標(biāo)系,獲取一個(gè)精準(zhǔn)的回歸平面?;貧w平面有一個(gè)專門對(duì)應(yīng)的法向量,之后對(duì)軸向的夾角進(jìn)行確認(rèn),這個(gè)夾角表示著建筑物模型平面的傾斜情況,得到代表傾斜程度的數(shù)值,這些都是顯示監(jiān)測結(jié)果的分析參數(shù)。對(duì)于解析模型的每個(gè)面都可以搭配相應(yīng)的回歸平面來進(jìn)行分析,從而對(duì)建筑模型中找到建筑總體的傾斜程度。如果要對(duì)建筑物整體的沉降進(jìn)行確認(rèn),首先需要找到平面重心,將高層建筑物的整體位移以及位移走向進(jìn)行解析[4]。
2.1.2辨識(shí)精確的高層建筑物整體形變
在某一種狀態(tài)下,進(jìn)行模型的構(gòu)建時(shí)雖然擬定了相應(yīng)的回歸平面,但是卻無法辨識(shí)精確的高層建筑物整體形變。出現(xiàn)這種問題的主要原因是回歸平面模型的靈敏性不強(qiáng),無法根據(jù)監(jiān)測的數(shù)據(jù)保持靈敏性。所以有必要進(jìn)行規(guī)程的預(yù)設(shè),以此來起到對(duì)回歸方程進(jìn)行判別的作用?;貧w效果與監(jiān)測點(diǎn)的坐標(biāo)、重心都有著直接的關(guān)聯(lián),從根本上來看,回歸效果的表現(xiàn)為散度,對(duì)監(jiān)測狀態(tài)進(jìn)行精確的展現(xiàn)。如果將縱向散度進(jìn)行了改變,就一定會(huì)帶來法向量的改變,這種改變不可過大,也不可過小,只有變量的數(shù)值合適,才會(huì)有更加真實(shí)合理的特征參數(shù)。通過反復(fù)的測定,設(shè)定一個(gè)最合適的靈敏度,靈敏度的數(shù)值確認(rèn)需要注意各種要素,起初的監(jiān)測點(diǎn)越多,得到的回歸效果就會(huì)越精準(zhǔn)。
2.2擬定分析方案
2.2.1對(duì)沉降變形情況進(jìn)行解析
監(jiān)測面上已經(jīng)擬定了一個(gè)重心坐標(biāo),這個(gè)坐標(biāo)因?yàn)闀?huì)隨著時(shí)間而變化,所以可以被設(shè)定為一個(gè)函數(shù)。高層建筑物具有一定的彈性,所以對(duì)于函數(shù)表現(xiàn)出來的變化規(guī)律要統(tǒng)一。設(shè)定的變化函數(shù)直接決定著建筑物整體在各個(gè)時(shí)間段內(nèi)發(fā)生的沉降情況,不同的平面會(huì)顯現(xiàn)出不同的沉降規(guī)律。
2.2.2對(duì)建筑物水平的位移進(jìn)行解析
水平位移的設(shè)定包括絕對(duì)位移和相對(duì)位移兩方面,其中,絕對(duì)位移的差值代表著某一個(gè)特定的時(shí)間段內(nèi),重心坐標(biāo)與起初坐標(biāo)之間的差值。相對(duì)位移代表雙重坐標(biāo)的差值。在這個(gè)基礎(chǔ)上,監(jiān)測面的特征表示了高層建筑物的整體位移,沉降在不同的層面上關(guān)系著區(qū)段的位移情況,通過擬合曲線,有效的解析了高層建筑物的水平位移[5]。
2.2.3對(duì)建筑物沉降的變形進(jìn)行解析
重心坐標(biāo)與時(shí)間有直接的關(guān)系,其中包括可以變更的函數(shù),如果對(duì)彈性體進(jìn)行了設(shè)定,這種變更大體上是相同的,可以明確的反映出建筑物整體的沉降,針對(duì)于建筑物構(gòu)建模型的不同面,函數(shù)變更的規(guī)律明顯的表現(xiàn)出彼此之間存在的差異,同時(shí)反映著建筑物彈性的形變。
2.3選取合適的解析實(shí)例
在進(jìn)行高層建筑物整體形變監(jiān)測工作時(shí),應(yīng)當(dāng)選取一個(gè)合適的實(shí)際進(jìn)行解析。例如選取一個(gè)30層的建筑物,對(duì)其整體的形變進(jìn)行測量。首先在該建筑物的第五層和第二十層進(jìn)行了監(jiān)測點(diǎn)的確定,主要設(shè)立在砼立柱表層。在三層之內(nèi),構(gòu)建一個(gè)初始監(jiān)測面,對(duì)砼立柱進(jìn)行序號(hào)的設(shè)定,以便布置更為精準(zhǔn)的監(jiān)測點(diǎn)。之后可以得到以下坐標(biāo)(9.6,4.9),可以對(duì)建筑物整體的位移量進(jìn)行監(jiān)測,并確認(rèn)各個(gè)參數(shù)的靈敏度,根據(jù)沉降量隨著時(shí)間出現(xiàn)的變化進(jìn)行擬合關(guān)系的構(gòu)建。與實(shí)際監(jiān)測得出的數(shù)據(jù)相對(duì)比可以發(fā)現(xiàn),回歸參數(shù)是更為接近正確數(shù)值的,基本上不會(huì)產(chǎn)生偏差。因此,靈敏度最為合適的數(shù)值為2.5。建筑物監(jiān)測面實(shí)際的沉降量也與描繪出來的曲線相吻合,可以清晰的表現(xiàn)出建筑物的沉降總量。在夏季,擬合曲線表現(xiàn)出來較大的沉降量,由此可知,溫度的變化會(huì)給建筑物帶來較大的伸縮形變,該時(shí)間段內(nèi),建筑處于活躍形變狀態(tài)。高層建筑物上選擇出來的點(diǎn)位有著一定的形變,就表示著建筑物在各個(gè)時(shí)段內(nèi)存在緩慢變形的現(xiàn)象。在進(jìn)行形變監(jiān)測的過程時(shí),在模型軸線上,必須要增加一定的站點(diǎn),這使工作人員的工作量龐大,為了減少工作人員的工作量,可以先對(duì)主軸進(jìn)行監(jiān)測,之后根據(jù)圖紙的尺寸進(jìn)行其余軸線的測定。
結(jié)束語:高層建筑物隨著社會(huì)的發(fā)展越來越多的出現(xiàn)在人們的視線中,因?yàn)槠浔旧砭哂械奶厥庑?,極容易產(chǎn)生整體形變的現(xiàn)象,所以進(jìn)行有效的變形監(jiān)測很有必要,工作人員要根據(jù)建筑本身的特點(diǎn),采用合理的監(jiān)測方式,并對(duì)監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行綜合分析,從而有效的保證高層建筑物的安全穩(wěn)定。
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