建筑物沉降觀測數(shù)據(jù)處理與分析

1、建筑物沉降觀測數(shù)據(jù)處理與分析-建筑論文 建筑物沉降觀測數(shù)據(jù)處理與分析 劉皓LIU Hao (遼寧水利職業(yè)學(xué)院，沈陽110122 ) (Liaoning Water ConservancyVocationalCollege ， Shenyang 110122，China) 摘要：隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，各式各樣的建筑物大量增加，為了確保建 筑物的安全，對建筑物進行沉降觀測就變得必不可少，觀測之后，對數(shù)據(jù)的處 理至關(guān)重要，因為要用它來衡量建筑物是否安全的重要指標。以前是人工處 理，即繁雜，又費力費時，還容易出現(xiàn)計算錯誤，影響數(shù)據(jù)結(jié)果的分析?，F(xiàn)在 雖然已有一些計數(shù)機軟件可以進行處理數(shù)據(jù)，但是不是精度

2、不夠就是價格昂 貴。本文以具體建筑物的沉降觀測為實例，使用VC+語言和MATLAB 7.0程 序，通過計數(shù)機對數(shù)據(jù)完成處理與分析。 Abstract : With the rapid developme nt of social economy, all kinds of building are increasing rapidly. In order to ensure the safety of the build ing, thesubside neeobservati onof build ings becomes in dispe nsable, and data process

3、ing after observatio n is crucial because they are importa nt in dexes to measure whether buildi ngs are safe. The processingis 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 resul

4、ts. Now, although there are some computer software for data processing,which are insufficient in precision or is very expensive. This article takes subside nee observati on of build ings for example, processes and analyzes data by using computer with vc + + and MATLAB 7.0. 關(guān)鍵詞 ：沉降觀測；數(shù)據(jù)處理；成果分析 Key wo

5、rds :subside nee observati on ； data process ing ； results an alysis 中圖分類號：P21 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311(2014 ) 34 0219-02 0引言 隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，各種復(fù)雜而大型的工程建筑物日益增多，建筑物 施工中，引起地基和基礎(chǔ)沉降的原因是多種多樣的，主要是建筑物地基、基 礎(chǔ)、土質(zhì)和上部結(jié)構(gòu)載荷的影響，同時，施工中地下水的升降對建筑物沉降也 有較大的影響，如果施工周期長，溫度等外界條件的強烈變化有可能改變地基 土的力學(xué)性質(zhì)，導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生沉降。為了保證建筑物的正常使用壽命和建筑 物的安

6、全性，建筑物沉降觀測的必要性和重要性愈加明顯。觀測之后，對數(shù)據(jù) 的處理至關(guān)重要，因為要用它來衡量建筑物是否安全的重要指標。如果是人工 處理，既繁雜，費力費時，又容易出現(xiàn)計算錯誤，影響數(shù)據(jù)結(jié)果的分析。本文 以某大樓為實例，介紹用計算機對觀測數(shù)據(jù)進行處理和分析。 1工程實例 以某大樓為實例，該樓高18層，一層為地下室?；鶞庶c觀測采用了一等精 度觀測，觀測點觀測等采用了二等水準測量。儀器設(shè)備是電子水準儀，配套條 碼水準尺等。觀測點埋設(shè)在大樓周圍和內(nèi)部(如圖1)，基準點使用已知的三 個點。施工階段建筑物每增加1-2層觀測一次，封頂以后拉長1個月左右觀測 一次，直至每100天沉降量小于1mm時停止觀測。

7、 - 2數(shù)據(jù)處理方法 為了方便，準確的得到最終各個觀測點的實測高程，我們使用計算機對采集 的數(shù)據(jù)進行處理，在 Visual C+平臺下，用C+語言編寫了一個程序。C+ 是一種使用非常廣泛的計算機編程語言。C+是一種靜態(tài)數(shù)據(jù)類型檢查的，支 持多重編程范式的通用程序設(shè)計語言。它支持過程化程序設(shè)計、數(shù)據(jù)抽象、面 向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、制作圖標等等泛型程序設(shè)計等多種程序設(shè)計風(fēng)格?；谒?這些優(yōu)點，在沉降觀測數(shù)據(jù)的處理中使用 VC+是再合適不過了。 2.1程序運行結(jié)構(gòu)圖（圖2） 圖3址理平臺 2.2程序的運用第一步，打開應(yīng)用平臺（如圖3），然后點擊讀取數(shù)據(jù)，找 到外業(yè)采集的數(shù)據(jù)，再點擊打開，打開之后，就會顯

8、 點名 近似孫齊 改正數(shù) 高桿平差值 中誤差 21 11.3751 -0.0003 11374 00014 Z2 12.0253 0一00第 OW16 23 11.6137 -0.00 U 11.6126 0.0020 Z4 103733 O.OOOC) 103733 0.0019 25 10.4122 0.0003 104123 0.0017 Z6 10.4927 0.0003 10,4930 0.0019 Z7 10.7491 0.0005 15.7496 0.0020 示文件讀取結(jié)束。第二步，點擊數(shù)據(jù)處理，系統(tǒng)就會自動處理數(shù)據(jù)，如果數(shù) 據(jù)結(jié)果符合要求，就繼續(xù)下一步，如果不符合要求，就會退

9、出系統(tǒng)。第三步， 保存處理結(jié)果，結(jié)果會以文本文檔的形式保存，首先要給這個文本文檔命名， 方便查找。最后顯示數(shù)據(jù)存取結(jié)束。退出程序。 2.3處理結(jié)果 以某一次觀測數(shù)據(jù)為例，經(jīng)過該程序軟件處理之后，得到各觀 測點高程平差值及其精度如表1 ， 其最小二乘平差結(jié)果： pvv=0.00002076;尸 0.001860。 3安全性分析 其主要功能是對修正后的觀測值尋找變形規(guī)律，進而利用這一規(guī)律對建筑物 的變形原因作出解釋并發(fā)出變形預(yù)報，初步判斷并對建筑物變形異常值發(fā)出警 報，即對建筑物的安全作出判斷。MATLAB 7.0是一個很強大的軟件，有著非 常強大的功能，它具有良好的開放性，在圖像處理方面比同類產(chǎn)

10、品有很大優(yōu) 勢，是技術(shù)人員的最佳選擇。首先，編寫一個MATLAB 7.0的程序，然后把外 業(yè)測得的數(shù)據(jù)使用MATLAB 7.0軟件，根據(jù)數(shù)據(jù)畫出各個點隨時間和觀測第次 變化的曲線圖，再觀察，尋找其變化規(guī)律，判斷其是否安全。截止第16次觀 測，沉降量最大的為 Z5點，其變化曲線圖如圖 4。經(jīng)過觀察分析，Z1、Z2、 Z3、Z4、Z5、Z6、Z7,這七個觀測點變化符合沉降規(guī)律，沉降量在規(guī)定范圍 之內(nèi)。所以，可以判斷，截止第16次觀測，該大樓建設(shè)過程是安全的 4結(jié)束語 高層建筑物沉降觀測耗時長，精度要求高，是一項艱巨而又細致的基礎(chǔ)性工 作，因此應(yīng)嚴格按照測量規(guī)范的要求作業(yè)，盡量減小人為和其他外界因素

11、的影 響，通過合理地布設(shè)基準點和沉降點，采用恰當(dāng)?shù)挠^測方法和準確、快速的數(shù) 據(jù)處理方法，得到可靠的觀測數(shù)據(jù)，最終就能夠合理、科學(xué)、準確地反映、分 析、預(yù)測出建筑物的整體沉降狀況。在本篇論文中，筆者以阜新某大樓沉降觀 測為實例，使用VC+語言和MATLAB 7.0程序，通過計數(shù)機對數(shù)據(jù)完成處理 與分析。最后判斷大樓建設(shè)過程是安全的。 參考文獻： 1 岳建平，田林亞.變形監(jiān)測技術(shù)與應(yīng)用M.國防工業(yè)出版社，2007. 2 吳子安工程建筑物變形觀測數(shù)據(jù)處理M 測繪出版社，1989 . 3張鳳舉，張華海，趙長勝，孟魯閩.控制測量學(xué)M.盧秀山.煤炭工業(yè)出版 社. 4陶本藻.測量數(shù)據(jù)處理統(tǒng)計分析，測繪出版社，1992. 王家貴等.測繪學(xué)基礎(chǔ)M.北京：教育科學(xué)出版社，2003. 6 孫祥，徐流美，吳清.Matlab 7.0基礎(chǔ)教程M.清華大學(xué)出版社. 7 譚浩強.C+程序設(shè)計M.清華大學(xué)出