建筑物沉降观测数据处理与分析

刘皓 LIU Hao

(辽宁水利职业学院,沈阳 110122)

(Liaoning Water Conservancy Vocational College,Shenyang 110122,China)

摘要: 随着社会经济的快速发展,各式各样的建筑物大量增加,为了确保建筑物的安全,对建筑物进行沉降观测就变得必不可少,观测之后,对数据的处理至关重要,因为要用它来衡量建筑物是否安全的重要指标。以前是人工处理,即繁杂,又费力费时,还容易出现计算错误,影响数据结果的分析。现在虽然已有一些计数机软件可以进行处理数据,但是不是精度不够就是价格昂贵。本文以具体建筑物的沉降观测为实例,使用VC++语言和MATLAB 7.0程序,通过计数机对数据完成处理与分析。

Abstract: With the rapid development of social economy, all kinds of building are increasing rapidly. In order to ensure the safety of the building, the subsidence observation of buildings becomes indispensable, and data processing after observation is crucial because they are important indexes to measure whether buildings are safe. The processing is artificial previously, Not only multifarious, but also laborious and time-consuming, otherwise, it may prone to error in calculation, and affect the analysis of the data results. Now, although there are some computer software for data processing, which are insufficient in precision or is very expensive. This article takes subsidence observation of buildings for example, processes and analyzes data by using computer with vc + + and MATLAB 7.0.

教育期刊网 http://www.leecom.com.cn
关键词 : 沉降观测;数据处理;成果分析

Key words: subsidence observation;data processing;results analysis

中图分类号:P21 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)34-0219-02

0 引言

随着社会经济的快速发展,各种复杂而大型的工程建筑物日益增多,建筑物施工中,引起地基和基础沉降的原因是多种多样的,主要是建筑物地基、基础、土质和上部结构载荷的影响,同时,施工中地下水的升降对建筑物沉降也有较大的影响,如果施工周期长,温度等外界条件的强烈变化有可能改变地基土的力学性质,导致建筑物产生沉降。为了保证建筑物的正常使用寿命和建筑物的安全性,建筑物沉降观测的必要性和重要性愈加明显。观测之后,对数据的处理至关重要,因为要用它来衡量建筑物是否安全的重要指标。如果是人工处理,既繁杂,费力费时,又容易出现计算错误,影响数据结果的分析。本文以某大楼为实例,介绍用计算机对观测数据进行处理和分析。

1 工程实例

以某大楼为实例,该楼高18层,一层为地下室。基准点观测采用了一等精度观测,观测点观测等采用了二等水准测量。仪器设备是电子水准仪,配套条码水准尺等。观测点埋设在大楼周围和内部(如图1),基准点使用已知的三个点。施工阶段建筑物每增加1-2层观测一次,封顶以后拉长1个月左右观测一次,直至每100天沉降量小于1mm时停止观测。

2 数据处理方法

为了方便,准确的得到最终各个观测点的实测高程,我们使用计算机对采集的数据进行处理,在Visual C++平台下,用C++语言编写了一个程序。C++是一种使用非常广泛的计算机编程语言。C++是一种静态数据类型检查的,支持多重编程范式的通用程序设计语言。它支持过程化程序设计、数据抽象、面向对象程序设计、制作图标等等泛型程序设计等多种程序设计风格。基于它的这些优点,在沉降观测数据的处理中使用VC++是再合适不过了。

2.1 程序运行结构图(图2)

2.2 程序的运用 第一步,打开应用平台(如图3),然后点击读取数据,找到外业采集的数据,再点击打开,打开之后,就会显

示文件读取结束。第二步,点击数据处理,系统就会自动处理数据,如果数据结果符合要求,就继续下一步,如果不符合要求,就会退出系统。第三步,保存处理结果,结果会以文本文档的形式保存,首先要给这个文本文档命名,方便查找。最后显示数据存取结束。退出程序。

2.3 处理结果 以某一次观测数据为例,经过该程序软件处理之后,得到各观测点高程平差值及其精度如表1, 其最小二乘平差结果:[pvv]=0.00002076;μ=±0.001860。

3 安全性分析

其主要功能是对修正后的观测值寻找变形规律,进而利用这一规律对建筑物的变形原因作出解释并发出变形预报,初步判断并对建筑物变形异常值发出警报,即对建筑物的安全作出判断。MATLAB 7.0是一个很强大的软件,有着非常强大的功能,它具有良好的开放性,在图像处理方面比同类产品有很大优势,是技术人员的最佳选择。首先,编写一个MATLAB 7.0的程序,然后把外业测得的数据使用MATLAB 7.0软件,根据数据画出各个点随时间和观测第次变化的曲线图,再观察,寻找其变化规律,判断其是否安全。截止第16次观测,沉降量最大的为Z5点,其变化曲线图如图4。经过观察分析,Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7,这七个观测点变化符合沉降规律,沉降量在规定范围之内。所以,可以判断,截止第16次观测,该大楼建设过程是安全的。

4 结束语

高层建筑物沉降观测耗时长,精度要求高,是一项艰巨而又细致的基础性工作,因此应严格按照测量规范的要求作业,尽量减小人为和其他外界因素的影响,通过合理地布设基准点和沉降点,采用恰当的观测方法和准确、快速的数据处理方法,得到可靠的观测数据,最终就能够合理、科学、准确地反映、分析、预测出建筑物的整体沉降状况。在本篇论文中,笔者以阜新某大楼沉降观测为实例,使用VC++语言和MATLAB 7.0程序,通过计数机对数据完成处理与分析。最后判断大楼建设过程是安全的。

教育期刊网 http://www.leecom.com.cn
参考文献

[1]岳建平,田林亚.变形监测技术与应用[M].国防工业出版社,2007.

[2]吴子安.工程建筑物变形观测数据处理[M].测绘出版社,1989.

[3]张凤举,张华海,赵长胜,孟鲁闽.控制测量学[M].卢秀山.煤炭工业出版社.

[4]陶本藻.测量数据处理统计分析,测绘出版社,1992.

[5]王家贵等.测绘学基础[M].北京:教育科学出版社,2003.

[6]孙祥,徐流美,吴清.Matlab 7.0基础教程[M].清华大学出版社.

[7]谭浩强.C++程序设计[M].清华大学出版社.

[8]于涛,赵仲荣.建筑物沉降规律的曲线拟合模型研究[J].测绘通报,2008(11).

[9]《A Mathematical Model for the Optimal Design of Control Network in Minefield》Liu Guangzhong Zhao Changsheng Geng Fengkui 1992.

浏览次数:  更新时间:2015-09-16 21:03:13
上一篇:浅谈建筑电气照明节能
下一篇:模块化建筑与模块化施工
网友评论《建筑物沉降观测数据处理与分析》
Top