桥梁工程变形监测 (1)课件讲解

桥梁工程变形监测课程：工程变形监测1、专业能力

具有收集测区及其附近已有的测绘资料、成果的能力具有变形监测方案的技术设计书的编写能力具有实地踏勘选择并落实控制点的能力具有变形监测控制网的建立的能力具有变形监测外业数据采集的能力具有对监测数据计算和平差的能力具有数据成果整理、分析的能力`教学目标2、方法能力

具有利用网络、文献等获取信息的能力具有模仿创新的能力具有自学测量新技术的能力具有实践动手的能力具有文字组织、语言表达的能力具有规范的阅读理解及应用能力具有检查、判断的能力3、社会能力

具有团队协作的能力具有决策与执行的能力具有构建社会关系的能力沟通协调能力团队协作能力责任心与职业道德安全与自我保护能力按照基于工作过程导向的思路进行课程开发与设计，每个学习情境对应于一个完整的工作过程，在完成工程建筑物的沉降观测项目过程中，为了充分调动学生学习的积极性，加强学生的参与程度，宏观上主要采用引导文法进行教学，并综合应用演示教学法、测站教学法、现场教学法、小组讨论等教学方法。在课程教学组织方面，采用六步法实施教学，严格遵守“资讯－计划－决策－实施－检查－评估”的程序。`教学方法实施决策计划资讯评价检查六步教学法1、教师下发任务单和引导文，并对所给任务的重难点给予解释和说明。2、学生认真分析任务单中对任务实施的具体要求，可向教师提出有关的问题。3、按照引导文资讯环节设置的问题，查阅相关资料，做好任务实施前的知识积累及其他准备工作。4、对人员进行组织、选择相应的仪器设备、测区踏勘、准备资料及作业区划分和拟定作业计划，为技术设计书的编写做好准备。`

资讯一、计划1、学生分组，每小组6～8人，以小组为单位接受任务并进行分析。2、以小组为单位进行资料、规范的学习，商议技术设计书的编写方法和步骤。二、实施1、根据收集的资料和对任务的分析，以小组为单位进行技术设计书的编写。2、每个小组把编写的设计书做成PPT课件，并进行综合汇报。`计划及实施

任务实施完成之后，对技术设计书及时进行检查，尽早发现问题，及时解决。确保最终成果符合相关规范要求。每个小组制作汇报PPT,在进行综合汇报完毕，其他小组给予评价，并指出问题，发现问题，则按照规范要求及时进行改正。`检查1、教师对各小组任务实施情况进行总结，提出问题及改进的建议；2、各小组完成成员任务实施情况的自评和互评，力求做到公平公正，真实反映学生的水平及工作态度；3、根据课程实施考核标准所设置的问题，教师对每位学生进行单独考核，以进行任务实施效果的评判；4、各小组成员将完成任务实施过程中的资料整理、汇总，并在规定的时间内上交。`评价（考核）桥梁墩台变形观测桥梁墩台的变形观测主要包括两方面：墩台的垂直位移观测。主要包括墩台特征位置的垂直位移和沿桥轴线方向（或垂直于桥轴线方向）的倾斜观测。墩台的水平位移观测。其中各墩台在上、下游的水平位移观测称为横向位移观测；各墩台沿桥轴线方向的水平位移观测称为纵向位移观测。两者中，以横向位移观测更为重要。`桥梁工程变形监测塔柱变形观测（1）塔柱顶部水平位移监测；（2）塔柱整体倾斜观测；（3）塔柱周日变形观测；（4）塔柱体挠度观测；（5）塔柱体伸缩量观测。`桥梁工程变形监测桥面挠度观测桥面挠度是指桥面沿轴线的垂直位移情况。桥面在外界荷载的作用下将发生变形，使桥梁的实际线形与设计线形产生差异，从而影响桥梁的内部应力状态。过大的桥面线形变化不但影响行车的安全，而且对桥梁的使用寿命有直接的影响。`桥梁工程变形监测桥面水平位移观测桥面水平位移主要是指垂直于桥轴线方向的水平位移。桥梁水平位移主要由基础的位移、倾斜以及外界荷载（风、日照、车辆等）等引起，对于大跨径的斜拉桥和悬索桥，风荷载可使桥面产生大幅度的摆动，这对桥梁的安全运营十分不利。`桥梁工程变形监测垂直位移监测方法精密水准测量三角高程测量液体静力水准测量压力测量法GPS测量`桥梁工程变形监测水平位移监测方法三角测量法交会法导线测量法基准线法测小角法GPS观测专用方法`桥梁工程变形监测挠度观测方法悬锤法精密水准法全站仪观测法GPS观测法静力水准观测法测斜仪观测法摄影测量法专用挠度仪观测法`桥梁工程变形监测仪器特点

1.机器视觉原理。

2.高速工业图像传感器。

3.高精度光栅角度传感器。

4.高亮LED光源。

5.全新主机光路系统，可靠易用。靶标结构合理，两轴调整，牢固锁紧，安装简便，具备瞄准孔，精确照准主机，提高测量精度。

6.配套数据采集软件在原有基本测量功能基础上，结合工程测量实际，在实时测量、视频调整、数据处理和数据计算等方面均做较大程度完善。桥梁垂直位移观测主要研究桥梁墩台空间位置在垂直方向上的变化。观测建筑物垂直位移的方法有多种，如：精密水准测量、连通管测量、GPS测量等;各种方法都有其自身的特点，在实际工程中，应根据工程特点和要求灵活应用。`桥梁工程变形监测基点网的布设为了观测墩台的垂直位移，需建立变形监测基准网，基准网由基准点和工作基点组成。基准点应尽量选在桥梁承压区之外，但又不宜离桥梁墩台太远。基准点需成组埋设，以便相互检核。工作基点一般选在桥台或其附近，以便于观测布设在桥梁墩台上的观测点，测定各桥墩相对于桥台的变形。而工作基点的垂直变形可由基准点测定，以求得观测点相对于稳定点的绝对变形。`桥梁工程变形监测观测点的布设在布设监测点时，应遵循既要均匀又要有重点的原则。均匀布设是指在每个墩台上都要布设观测点，以便全面判断桥梁的稳定性；重点布设是指对那些受力不均匀、地基基础不良或结构的重要部分，应加密观测点，主桥桥墩尤应如此。主桥墩台上的观测点，应在墩台顶面的上下游两端的适宜位置处各埋设一点，以便研究墩台的沉降和不均匀沉陷（即倾斜变形）。`桥梁工程变形监测垂直位移观测所谓垂直位移观测，就是定期地测量布设在桥墩台上的观测点相对于基准点的高差，以求得观测点的高程，并将不同时期观测点的高程加以比较，得出墩台的垂直位移值。监测点的观测一般应根据实际情况布设成附合路线或闭合路线。观测点观测包括引桥观测点观测和水中桥墩观测点的观测。由于引桥观测点是在岸上，其施测方法与一般水准测量方法相同。`桥梁工程变形监测索塔挠度观测索塔的挠度是指索塔在高程方向上索塔各点的水平位移分布情况，它包括桥轴线方向的水平位移和垂直于桥轴线方向的水平位移。索塔产生挠度变形的原因主要有三个方面：（1）由于索塔两侧的拉力不等，而使索塔在顺桥向产生挠度变形；（2）由于索塔受风力、日照等外界环境因素的影响，而产生挠度变形；（3）由于设计与施工的不合理性，而使索塔产生额外的变形。`桥梁工程变形监测索塔【cablebettower】指的是悬索桥或斜拉桥支承主索的塔形构造物。索塔分为斜拉桥和吊桥两种。斜拉桥的索塔用来锚固拉索，而吊桥的索塔用来承担主缆。但两种索塔皆受压弯组合作用，只是吊桥一般跨径更大，致使塔受力更大。因此斜拉桥的索塔多为混凝土塔；吊桥的索塔多为钢塔。索塔挠度观测的目的(1)在索塔建设过程中，随着索塔高度的增加，挠度变形的幅度也急剧增大。只有准确地掌握索塔摆动和扭转的规律，才能有效地指导施工和相应的施工测量工作。(2)在大桥钢箱梁吊装过程中，由于施工原因，致使索塔两侧受力不平衡，从而使索塔在顺桥向产生一定的偏移。这种偏移有时可达几十厘米。为了将这种变形限制在一定范围内，不致于使其危及索塔安全，需对此变形进行观测。(3)为了延长桥梁的使用寿命，验证工程设计与施工的效果，并为科学研究提供资料，应该对桥梁进行变形观测。`桥梁工程变形监测索塔挠度观测常用方法交会法（测角、测边、边角交会）；全站仪极坐标法；天顶距测量法；倾斜仪法;垂线法。`桥梁工程变形监测主梁挠度观测主梁的挠度变形是主梁结构状态改变最灵敏、最精确的反映，因此，对主梁进行挠度监测能够更为准确地把握主梁