1、變形觀測楊二勛變形觀測變形觀測的概念：變形是指變形體在各種荷載作用下，其形狀、大小及位置在時間域或空間域的 變化。變形監(jiān)測又稱為變形測量或變形觀測,變形測量則是對設置在變形體上的觀測 點進行周期性地重復觀測,求得觀測點各周期相對于首期的點位或高程的變化 量。變前體用一定數(shù)量的有代表性的位于變形體上的離散點（稱監(jiān)測點或目標點） 來代表，監(jiān)測點的變形可以描述變形體的變形。變形分類：1）變形體自身的形變。變形體自身的形變包括：伸縮、錯動、彎曲和扭轉四種 變形，2）變形體的剛體位移。剛體位移則含整體平移、整體升降、整體轉動和整體傾 斜。變形監(jiān)測分類：（1）靜態(tài)變形監(jiān)測，靜態(tài)變形是時間的函數(shù)，觀測結果只

2、表示在某一期間內(nèi)的 變形，靜態(tài)變形通過周期測量得到。（2）動態(tài)變形監(jiān)測，動態(tài)變形指在外力（如風、陽光）作用下產(chǎn)生的變形，它 是以外力為函數(shù)表示的，動態(tài)變形需通過持續(xù)監(jiān)測得到。變形觀測對象1）研究全球性變形，如監(jiān)測全球板塊運動、地極運動、地球自轉速率變化、地 潮等；2）民域性變形研究，如地殼形變監(jiān)測、城市地面沉降；3）工程和局部性變形研究，工程變形監(jiān)測一般包括工程（構）建筑物及其設備 以及其他與工程建設有關的自然或人工對象，這是本課程研究的主要內(nèi)容。工程變形的原因一、自然條件及其變化；二、與建筑物本身相聯(lián)系的原因；三、勘測設計、施工及運營管理工作做的不合理，也會引起建筑物額外的變形。變形監(jiān)測的內(nèi)

3、容1）垂直位移（沉降）監(jiān)測2）水平位移監(jiān)測3）傾斜監(jiān)測4）裂縫監(jiān)測5）撓度監(jiān)測6）日照和風振監(jiān)測等變形觀測的意義(1)首先是實用上的意義，主要是掌握各種工程建筑物的地質(zhì)構造的穩(wěn)定性， 為安全診斷提供必要的信息，以便發(fā)現(xiàn)問題并采取措施;(2)其次是科學上的意義，包括更好地理解變形的機理，驗證有關設計的理論 和地殼運動的假說，進行反饋設計以及建立有效的預報模型對于工程的安全來說：監(jiān)測是基礎，分析是手段，預報是目的。工程變形監(jiān)測技術在工程和局部變形監(jiān)測方面，地面常規(guī)測量技術、地面攝影測量技術、特殊和 專業(yè)的測量手段、以及以GPS為主的空間定位技術等均得到了較好的應用。 (1)常規(guī)大地測量方法常規(guī)大地

4、測量方法的完善與發(fā)展，其顯著進步是全站型儀器的廣泛使用，尤其 是全自動跟蹤全站儀(RTS, Robotic Total Stations),有時也叫測量機器人(Georobot),為局部工程變形的自動監(jiān)測或室內(nèi)監(jiān)測提高了一種良好的技術手 段，它可以進行一定范圍內(nèi)無人值守、全天候、全方位的自動監(jiān)測。實際工程 試驗表明，測量機器人監(jiān)測精度可達亞mm級。最大的缺陷是受測程限制，測站 點一般都在變形區(qū)域的范圍之內(nèi)。(2)地面攝影測量地面攝影測量技術在變形監(jiān)測中的應用雖然起步較早，但是由于攝影距離不能 過遠，加上絕對精度較低，使得其應用受到局限，過去僅大量應用于高塔、煙 筒、古建筑、船閘、邊坡體等的變形

5、監(jiān)測。近幾年發(fā)展起來的數(shù)字攝影測量和 實時攝影測量為地面攝影測量技術在變形監(jiān)測中的深入應用開拓了非常廣泛的 前景。(3)特殊的測量手段光、機、電技術的發(fā)展，研制了一些特殊和專用的儀器可用于變形的自動監(jiān)測, 它包括應變測量、準直測量和傾斜測量。例如，遙測垂線坐標儀，采用自動讀 數(shù)設備，其分辨率可達0. 01mm；采用光纖傳感器測量系統(tǒng)將信號測量于信號傳 輸合二為一，具有很強的抗雷擊、抗電磁干擾和抗惡劣環(huán)境的能力，便于組成 遙測系統(tǒng)，實現(xiàn)在線分布式監(jiān)測。(4) GPS空間定位技術。GPS用于變形監(jiān)測的作業(yè)方式可劃分為周期性和連續(xù)性(Episodic and Continuous Mode)兩種模式

6、。(5) 3D激光掃描技術三維激光掃描技術是上世紀九十年代中期開始出現(xiàn)的一項高新技術，是繼GPS 空間定位系統(tǒng)之后又一項測繪技術新突破。它通過高速激光掃描測量的方法， 大面積高分辨率地快速獲取被測對象表面的三維坐標數(shù)據(jù)。可以快速、大量、 高精度地獲取空間點位及其變化信息。2、動態(tài)(連續(xù))監(jiān)測與靜態(tài)監(jiān)測連續(xù)性變形監(jiān)測指的是采用固定監(jiān)測儀器進行長時間的數(shù)據(jù)采集，獲得變形數(shù) 據(jù)序列。在動態(tài)監(jiān)測方面，過去一般采用加速度計、激光干涉儀等測量設備測 定建筑結構的振動特性,GPS作為一種新方法，由于其硬件和軟件的發(fā)展與完善, 特別是高采樣率(目前有的已高達20Hz) GPS接收機的出現(xiàn)，在大型結構物動 態(tài)特

7、性和變形監(jiān)測方面己表現(xiàn)出其獨特的優(yōu)越性。靜態(tài)監(jiān)測是周期性的對建筑物進行變形觀測。3.監(jiān)測技術的發(fā)展趨勢（1）多種傳感器、數(shù)字近景攝影、全自動跟蹤全站儀和 GPS的應用，將走向實時、連續(xù)、高效率、自動化、動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的方向發(fā)展；（2）變形監(jiān)測的時空采樣率會得到大大提高，變形監(jiān)測自動化為變形分析提供 了極為豐富的數(shù)據(jù)信息；（3）高度可靠、實用、先進的監(jiān)測儀器和自動化系統(tǒng)，要求在惡劣環(huán)境下長期 穩(wěn)定可靠地運行；（4）實現(xiàn)遠程在線實時監(jiān)控，在大壩、橋梁、邊坡體等工程中將發(fā)揮巨大作用, 網(wǎng)絡監(jiān)控是推動重大工程安全監(jiān)控管理的必由之路。變形分析的研究內(nèi)容L變形數(shù)據(jù)處理與分析；2 .變形物理解釋；3 .變形預報。變形分析分類通