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建筑物產(chǎn)生變形的原因
“變形”是近些年來(lái)西方當代建筑形態(tài)討論最多的話(huà)題。這里的“變形”不是一種從簡(jiǎn)單形態(tài)向復雜形態(tài)的轉變,也不是一種從正交幾何形體向曲線(xiàn)形體的轉變,它更多的是對已有或現有形態(tài)的脫離和去除。品才網(wǎng)整理了建筑物產(chǎn)生了變形的原因,歡迎大家閱讀。
基礎變形的特征,有下列四種:
1.沉降量--指基礎中心點(diǎn)的沉降值。
2.沉降差--指同一建筑物中相鄰兩個(gè)基礎沉降量的差。
3.傾斜--指基礎傾斜方向兩端點(diǎn)的沉降差與其距離的比值。
4.局部?jì)A斜--指砌體承重結構沿縱墻6m~10m內基礎兩點(diǎn)的沉降差與其距離的比值。
原因:1、地質(zhì)勘測有誤
2、設計存在缺陷
3、 在施工中存在的問(wèn)題
4、 地下水位條件對地基變形的影響
建筑物變形觀(guān)測
測定建筑物及其地基在建筑物本身的荷載或受外力作用下,一定時(shí)間段內所產(chǎn)生的變形量及其數據的分析和處理工作。內容包括沉降、傾斜、位移、撓曲、風(fēng)振等變形觀(guān)測項目。其目的是監視建筑物在施工過(guò)程中和竣工后,投入使用中的安全情況;驗證地質(zhì)勘察資料和設計數據的可靠程度;研究變形的原因和規律,以改進(jìn)設計理論和施工方法。
建筑物地基和基礎變形觀(guān)測
內容主要有:
基坑回彈測量 在基坑開(kāi)挖前、中、后期,測出事先埋設在基底面上的觀(guān)測點(diǎn),由于基坑開(kāi)挖引起的高程變化。開(kāi)挖前和開(kāi)挖后兩次的高程差為基坑的總回彈量。
地基分層沉降測量 測出埋設在不同土層上的觀(guān)測點(diǎn)因荷載增加而引起的高程變化,以求得各土層的沉降量和受壓層的最大深度。
建筑物的沉降測量 測出建筑物或基礎上的觀(guān)測點(diǎn),因時(shí)間推移或因地基發(fā)生變化所引起的高程差異,比較不同周期的觀(guān)測值即得沉降量。
以上內容都屬于以垂直位移為主的'變形觀(guān)測,其方法是首先按建筑場(chǎng)地地形、地質(zhì)條件和對變形觀(guān)測的精度要求,合理布設變形控制網(wǎng)點(diǎn)(見(jiàn)工程控制測量)。在建筑物附近比較穩固的位置埋設工作基點(diǎn),直接用以測定建筑物上的觀(guān)測點(diǎn)的位移,盡可能在變形影響以外的穩固位置埋設基準點(diǎn)(檢查點(diǎn)),用以檢核工作基點(diǎn)本身的穩固性(見(jiàn)地面沉降和水平位移觀(guān)測)。工作基點(diǎn)與基準點(diǎn)一般都組成網(wǎng)形,用精密水準測量的方法來(lái)施測和檢驗。高程變化值的測定通常采用精密水準方法,也可用液體靜力水準儀、氣泡傾斜儀、電子水準器等進(jìn)行測量。
建筑物上部變形觀(guān)測
內容主要有:
傾斜觀(guān)測 測定建筑物頂部由于地基有差異沉降或受外力作用而產(chǎn)生的垂直偏差。通常在頂部和墻基設置觀(guān)測點(diǎn),定期觀(guān)測其相對位移值,也可直接觀(guān)測頂部中心點(diǎn)相對于底部中心點(diǎn)的位移值,然后推算建筑物的傾斜度。
位移觀(guān)測 測定建筑物因受側向荷載的影響而產(chǎn)生的水平位移量,觀(guān)測點(diǎn)的建立視工程情況和位移的方向而定。
裂縫觀(guān)測 測出建筑物因基礎有局部不均勻沉降而使墻體出現的裂縫。一般在裂縫兩側設置觀(guān)測標志,定期觀(guān)測其位置變化,以取得裂縫的大小和走向等資料。
撓度觀(guān)測 測定建筑物受力后產(chǎn)生的撓曲程度。一般測定設置在建筑物垂直面內不同高度觀(guān)測點(diǎn)相對于底點(diǎn)的水平位移值。
擺動(dòng)和轉動(dòng)觀(guān)測 測定高層建筑物和高聳構筑物在風(fēng)振、地震、日照等外力作用下的擺動(dòng)量和扭曲程度。
上述內容多屬于以水平位移為主的變形觀(guān)測,其方法除在穩定地區建立變形控制網(wǎng),檢驗工作基點(diǎn)或基準點(diǎn)的穩固性外,通常使用測角前方交會(huì )法、經(jīng)緯儀投影法、觀(guān)測水平角法、激光準直法和垂線(xiàn)觀(guān)測法等,來(lái)定期測定觀(guān)測點(diǎn)的位置變化。對于特定方向的水平位移,還可用視準線(xiàn)法和引張線(xiàn)法進(jìn)行觀(guān)測。近年來(lái),開(kāi)始應用的近景攝影測量方法,對于測定地基基礎與建筑物沉降、建筑物傾斜、測求裂縫參數、模型變形狀態(tài)參數,以及建筑機械構件變形的檢驗等方面都有一定的效果。近景攝影測量通常使用攝影經(jīng)緯儀、普通攝影機或高速攝影機,按正直、等偏、交向等攝影方式,可在一定時(shí)間段或瞬間連續記錄建筑物和試驗模型的大量點(diǎn)位變形信息。并使用立體坐標量測儀、電子計算機、精密立體測圖儀或解析測圖儀,按解析法或模擬解析法,測定觀(guān)測點(diǎn)隨時(shí)間所產(chǎn)生的二維或三維相對變形量。所攝得的像片,作為檔案資料還可在其他任何時(shí)候進(jìn)行檢核量測。
變形觀(guān)測的數據處理與分析 首先,將觀(guān)測成果進(jìn)行初步整理,再以時(shí)間或荷載為橫坐標,以累計變形量為縱坐標,繪制各種變形過(guò)程線(xiàn),以便初步了解變形的幅度、趨勢和建筑物的安全情況。其次,要對觀(guān)測資料進(jìn)行歸納和分析。通常采用回歸分析的方法,先選擇合適的擬合方法,再按最小二乘法與統計檢驗的原理求得回歸方程,從而找出變形的規律性。由此方程即可根據各個(gè)自變量來(lái)推求所需因變量(即變形值),以推算、預報今后的變形情況,研究應采取的措施。對于基準點(diǎn)、工作基點(diǎn)和觀(guān)測點(diǎn)穩固性的檢驗,在有固定的起算點(diǎn)時(shí),用統計檢驗的方法,根據定期重復觀(guān)測的結果,用最小二乘法計算各點(diǎn)的離差矢量,進(jìn)行F(兩個(gè)正態(tài)母體的方差是否相等)檢驗,以判斷水準點(diǎn)高程的變化是由于水準點(diǎn)的升降還是由于觀(guān)測的誤差所引起。在沒(méi)有固定的起算點(diǎn)時(shí),采用秩虧自由網(wǎng)平差方法計算各點(diǎn)的位移值,根據定期重復觀(guān)測成果,判斷其穩定性。
隨著(zhù)高大建筑的增多和古建筑的維修,變形觀(guān)測工作愈來(lái)愈受到人們的重視。變形控制網(wǎng)的布設,已在研究應用優(yōu)化設計的理論和方法;觀(guān)測方法除了沿用一些行之有效的傳統觀(guān)測儀器和方法外,將逐步應用全能激光測量?jì)x、自動(dòng)垂直儀、電子測斜儀、位移攝影探索器等光電、電子儀器和攝影測量技術(shù),使測量過(guò)程日趨自動(dòng)化;觀(guān)測數據的處理,已廣泛應用數理統計的方法來(lái)檢驗點(diǎn)位的穩定性,由單一變量統計分析發(fā)展到多變量動(dòng)態(tài)的定性定量統計分析,對建筑物的安全將提供更可靠的預測與預報。
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