建筑物变形监测答辩(未完成)

1、建筑物变形观测方案设计建筑物变形观测方案设计大学大学论文背景及意义论文背景及意义 近20年来，我国兴建了大量的工业与交通建筑物、城市高层建筑物和地下工程设施、安装了许多大型精密机械和科学的实验设施等。这其中不可避免的因为建筑物变形的原因导致的安全事故，给人民生命和国家造成不可挽回的财产损失。当建筑物变形严重时甚至会危及建筑物的安全造成建筑物的垮塌等严重安全事故。因此，变形观测作为工程建筑物施工及运营期间十分重要一部分也越来越引起各个部门的重视。故而，在工程建筑物的施工和运营期间，必须对其进行变形监测，以判断建筑物的安全性。论文主要研究内容（1）广泛查阅资料，初步分析和探讨高层建筑物变形监测的内

2、容、分类；（2）深入分析和探讨建筑物的沉降观测和主体倾斜观测方案设计方法和分析处理数据处理技巧；（3）探讨变形数据对建筑物变形的影响及更好的预防和发现高层建筑的变形来源。 （4）对观测成果进行预测分析，预测建筑物的沉降情况工程概况工程概况包头市恒大华府项目位于包头市九原区，具体位置位于巴音高勒公园的北侧，九原区新政府的东侧。包头市恒大华府项目总体占地面积进1000亩。本次对包头恒大华府项目首一期工程2楼进行沉降观测，得到观测的数据。此建筑物地上18层，地下1层，为剪力墙结构，地基建在基岩上，非常稳定。分十九次观测，得到的观测数据均为实测，施工顺利进行，并能够真实的反映此建筑物在施工过程中的形变

3、。监测时间自2008年6月3日至2011年11月12日，共计1355天测量等级的选定本次对包头恒大华府A2楼进行沉降观测，采用三等观测精度，沉降基准网观测采用三等水准测量，往返高差较差或高差闭合差应0.3n mm（n为测站数），最大不超过0.5n mm，沉降观测往返高差或高差闭合差应1.0n mm，（n为测站数），最大不超过1.5n mm.观测点测站高差中误差：0.3 mm；观测的视线长度：50m前后视距差：1.0m视距累积差：3.0m沉降观测数据处理沉降观测成果的整理包括对沉降观测数据的计算（包括平均沉陷量、累计平均沉陷量与沉陷速度），制作沉降观测成果表，绘制沉降观测图等绘制沉降观测图绘制沉

4、降观测图 沉降观测计算成果观测次数观测时间1-13平均沉降（mm）累计平均沉降(mm)沉降速度(mm/日)12008.06.0300000022008.11.074.7154.7150.0332008.11.230.4885.2030.0342009.03.091.4836.6870.0152009.06.091.2687.9550.0162009.08.033.08511.040.0472009.09.021.37912.3780.0582009.09.201.86214.2820.1092009.10.201.12815.410.04102009.11.200.22115.6310.007

5、112010.03.142.28217.9130.02122010.04.242.30520.2180.06132010.05.231.24421.4620.04142010.08.231.1822.6420.01152010.11.141.55624.1980.02162011.02.241.36825.5650.01172011.05.221.52327.0880.02182011.08.220.8927.9780.009192011.11.220.66228.6410.007变形预测随着现代科学技术的发展和计算机应用水平的提高，各种理论和方法为变形分析和预测提供了广泛的研究途径，对变形分

6、析与建模理论的研究，需要利用数学、数字信号处理、系统科学以及非线性科学的理论知识，采用数学模型来逼近、模拟和揭示变形体变形规律和动态特征，为工程设计和灾害防治提供依据。本设计主要采用回归分析和灰色系统模型来预测变形的发展趋势。回归分析回归分析方法是一种研究变量之间相关关系的统计方法，它适合于某种预测对象与其它因素有关。变形体的变形一般是由内外因素引起的，可以通过大量监测数据的基础上，找出变量之间的内部规律，即统计上的回归关系，相应的计算方法和理论称为回归分析。也就是说针对某些具有一定联系的变量建立一个经验函数关系，进而利用这个函数关系进行相关的计算并解释。回归分析预测步骤（1）收集相关的数据。

7、（2）监测曲线形态判断。（3）建立预测函数模型。（4）模型检验。收集相关的数据次数平均沉降（mm）累计平均沉降(mm)沉降速度(mm/日)建筑物状态11.86214.2820.101121.12815.410.041130.22115.6310.0071142.28217.9130.021152.30520.2180.061161.24421.4620.041171.1822.6420.011181.55624.1980.021191.36825.5650.0111101.52327.0880.0211110.8927.9780.00911120.66228.6410.00711监测曲线形态判

8、断根据散点图，判断该建筑物平均沉降比较符合多项式函数模型建立预测函数模型作变换：则变为二元线性回归方程通过以上数据及计算机技术，求得该函数模型的参数，、得到：模型检验天数（天）预测值（mm）实际下沉（mm）误差（mm）114.18568514.282-0.0963153015.050915.41-0.35916015.919415.6310.288417619.0235617.9131.1105621620.0003620.218-0.2176424520.67852521.462-0.78347533522.62252522.642-0.01947541624.1643624.198-0.0

9、336451625.7963625.5650.2313660426.9843627.088-0.1036469427.9590627.978-0.0189478428.6907628.6410.04976模型检验模型检验模型检验模型检验相关系数检验得到 r=0.9850取=0.05，自由度为n-2=12-2=10，查检验表，得r_0.05=0.576由于，故相关系数检验通过，该函数模型能够很好预测建筑物沉降变化根据该函数模型，可以得到该建筑沉降量将达到29.45mm，在安全的范围之内。灰色系统预测分析表格法软件：2.4 2.4 两种软件今后各自的发展趋势两种软件今后各自的发展趋势未来必然趋势现

10、有软件状况种类繁多，但市场使用率和普及率不是很高市场会形成自然垄断，产品标准最终将统一于一个高端的经市场优化公平选择出的软件产品，即一个基于三维图形技术（具布尔算法功能）的软件产品图形法软件：各软件产品没有统一的数据格式和产品标准，无法实现不同产品间的信息共享第三章 个案具体分析分项工程的工程量计算数据对比及偏差原因分析2 2各分部分项工程工程量计算所耗费时间的数据对比及对比分析说明3 3 1 1对 比 分 析 结 论3 3 3 33.1 各分部分项工程计算工程量所耗费时间的数据对比时间假定任务书规定，手工与软件计算的时间期限均为两周，即14天。设定每天作息时间为：上午8时至11时，下午2时至

11、5时，按6小时/天计算，累计手工计算与软件计算的计算时间总共均为84小时信息假定为了确保对比研究的精确性，假设手工计算与软件计算过程分别独立开来，不存在彼此借鉴工程信息和数据的情况。 为了保证对比研究的准确性，特进行如下条件假设：3.1.2 “东方银座C座”的手工计算 手工计算的操作流程为： 熟悉施工图纸（标识图纸基本信息）柱的工程量计算（含标识信息、模板、脚手架和套定额）梁的工程量计算（含标识信息、模板、脚手架和套定额）墙的工程量计算（含标识信息、脚手架和套定额）门窗洞的工程量计算（含套定额）板的工程量计算（含模板、脚手架和套定额）楼梯洞的工程量计算（含套定额）计算汇总数据的复核制成电子文档

12、打印。 手工计算各分项工程的工程量计算步骤及对应消耗时间比例表类型对应的具体步骤消耗总时间对应所占比例扣g外所占比例a标识工程构件的基本信息10.0011.00%14.00%b工程量计算28.0033.00%41.00%c套定额4.505.00%6.00%d数据整理、复核，手工誊写10.0011.00%14.00%e输入电脑、制成电子表格13.5015.00%19.00%f数据汇总整理并进行打印4.005.00%6.00%g数据的修改、机动时间18.0020.00%/手工计算各步骤时间耗费所占比例饼状图3.1.3 “东方银座C座”的软件计算 软件计算的操作流程为： 熟悉施工图纸（标识图纸基本信

13、息）建立工程文件划分楼层和层高选择楼层定义主轴线定义辅助轴线定义柱属性画柱定义梁属性画梁定义墙属性画墙定义门窗洞属性画门窗洞定义板属性画板定义楼梯洞属性画楼梯洞计算汇总打印输出。 软件计算各分项工程的工程量计算步骤及对应消耗时间比例表类型对应的具体步骤消耗总时间对应所占比例扣f外所占比例a标识工程构件的基本信息10.5013.00%36.00%b定义工程构件的属性8.0010.00%27.00%c绘制主轴0.501.00%2.00%d绘制工程构件9.5011.00%32.00%e数据汇总整理并进行打印1.001.00%3.00%f数据的修改、机动时间54.5064.00%/软件计算各步骤时间耗

14、费所占比例饼状图3.1.4 对比分析说明标识构件信息作为工程量计算的前期准备，不论在手工计算过程中还是在软件计算工程中都是首要步骤、关键步骤、占据着重要地位。 1 12 2手工和软件计算过程中都存在大量的重复工作，这些重复工作占用了相当比例的时间，降低了整体工程量计算的效率 在时间总量相同的条件下，软件计算相对于手工计算，在时间消耗及节约时间方面有着显著的优越性。3 33.2 分项工程的工程量计算数据对比柱工程梁工程墙工程门窗工程柱的工程量计算柱的模板工程量计算柱的脚手架工程量计算梁的工程量计算梁的模板工程量计算梁的脚手架工程量计算墙的工程量计算墙的脚手架工程量计算门窗的工程量计算板工程板的工

15、程量计算板的模板工程量计算3.2.1 二层矩形柱模板工程量的数据对比编号KZ1KZ2KZ3KZ4KZ4aKZ5KZ6KZ7KZ8KZ9KZ10KZ11KZ12GZ1手工计算12.9612.9616.2010.804.8621.6010.8027.0010.8010.8021.6070.2021.608.83软件计算13.4413.4416.8011.205.0422.4011.2028.0011.2011.2022.4072.8022.4010.75偏差额0.480.480.600.400.180.800.401.000.400.400.802.600.801.92偏差率%3.573.573.

16、573.573.573.573.573.573.573.573.573.573.5717.86“东方银座C座”二层中周长在2.5米以内的矩形柱模板工程量的数据对比表(按实计算) 3.2.1 二层矩形柱模板工程量的数据对比柱体模板工程量的手工、软件计算数据对比偏差率分柱体模板工程量的手工、软件计算数据对比偏差率分布图（按实计算）布图（按实计算）偏差原因分析 通过上述表格的对比分析,可以总结出产生偏差的具体原因为: 1.框架柱部分：手工计算严格按照计算规则：柱的支模高度采用净高，自楼层板顶面至上层板地面，即扣除板厚。而在软件计算过程中，模板工程量计算定义量的列式计算时，笔者将算式列为：量=zc*g

17、d（zc-柱周长；gd-柱高度）。此处柱的模板高度系统默认为柱的全高，而并未扣除板厚，所以造成后面计算偏差的产生。 2.构造柱部分：类似于上述框架柱的模板部分产生偏差的原因，造成构造柱模板工程量计算产生偏差的原因为：系统默认构造柱的支模高度为构造柱全高，而未扣除构造柱上部的框架梁KL12（KL12的截面尺寸为：250*500，含板厚100），所以造成后面计算偏差的产生。3.2.2 二层梁体模板工程量的数据对比编号CL1CL2CL3CL4手工计算9.383.471.210.98软件计算14.036.301.761.62偏差额4.652.830.550.64偏差率%33.1444.9231.253

18、9.51“东方银座C座”二层梁体其它梁模板工程量的数据对比表 3.2.2 二层梁体模板工程量的数据对比其它梁模板工程量的手工、软件计算数据对比偏差率分布图 偏差原因分析通过上述其它梁模板工程量的手工、软件计算数据的对比偏差率分布图和对比表可以看出，在整个其它梁模板工程量中，最大偏差率出现在CL2，偏差率为44.92%；最大偏差额出现在CL1，偏差额为4.65m2。现在从副表中提取CL1和CL2的手工与软件计算过程进行分析比较，相应计算过程及结果数据如下表所示： 计算类别其他梁编号计算式数量人工计算CL1(0.30-0.10)*2+0.15*(1.70-0.10-0.05)*119.38CL2(

19、0.30-0.10)*2+0.15*(1.20-0.20-0.10)*73.47软件计算CL11.7*(2*0.30+0.15)*1114.03CL21.20*(2*0.30+0.15)*76.30偏差原因分析 通过上述表格的对比分析,可以总结出产生偏差的具体原因为: 1.梁的截面周长（扣除梁体上顶面）的确定：手工计算在计算梁体侧面高度时扣除了板厚；而软件计算在计算梁体侧面高度时按梁体实际尺寸计算，并没有扣除板厚。 2.梁体长度的确定：手工计算在计算梁体长度时扣除了与框架梁的交叉部分，采用了梁体的净长；而软件计算在计算梁体长度时按梁体通长计算，并没有扣除任何与框架梁的交叉部分。 3.3.1 软

20、件的优点该软件的优点14235维护升级便利软件结构严谨软件使用便利软件计算精确软件功能强大3.3.2 软件的缺点2.计算机语言与工程类语言无法进行直接转换1.读图、输入数据过程耗时多，不能提高工作效率3.页面转换过程中，不能进行智能化操作记录4.批量属性替换功能尚需完善6.软件生成的表格格式固定，无法按具体相应修改5.无法进行柱、梁、墙、板等分项工程的单独计算3.3.3 综述 综上所述，该软件在一定程度上提高了造价人员工程量计算的速度及准确程度，无疑会成为当代造价人员必不可少的工具之一。但用户使用软件前，要充分了解软件的利弊，掌握好软件的使用要领。虽然人工计算无法达到软件计算的速度和精确度，但是工程量计算软件却无法像人一般灵活的处理某些特殊问题。因此只有将软件的应用适宜地安排进造价人员的日常工作中，才能更好的提高造价的准确性和造价人员的工作效率。第四章 工程量计算及造价软件的发展前景现有工程量计算及造价软件的优劣性2 2工程量计算及造价软件的未来发展趋势4 4工程量计算及造价软件仍然是一个朝阳产业3 3 1 1工程量计算及造价软件的未来需求分析3 3 3 3