建筑物變形監(jiān)測答辯(未完成)

1、建筑物變形觀測方案設計建筑物變形觀測方案設計大學大學論文背景及意義論文背景及意義 近20年來，我國興建了大量的工業(yè)與交通建筑物、城市高層建筑物和地下工程設施、安裝了許多大型精密機械和科學的實驗設施等。這其中不可避免的因為建筑物變形的原因導致的安全事故，給人民生命和國家造成不可挽回的財產損失。當建筑物變形嚴重時甚至會危及建筑物的安全造成建筑物的垮塌等嚴重安全事故。因此，變形觀測作為工程建筑物施工及運營期間十分重要一部分也越來越引起各個部門的重視。故而，在工程建筑物的施工和運營期間，必須對其進行變形監(jiān)測，以判斷建筑物的安全性。論文主要研究內容（1）廣泛查閱資料，初步分析和探討高層建筑物變形監(jiān)測的內

2、容、分類；（2）深入分析和探討建筑物的沉降觀測和主體傾斜觀測方案設計方法和分析處理數(shù)據(jù)處理技巧；（3）探討變形數(shù)據(jù)對建筑物變形的影響及更好的預防和發(fā)現(xiàn)高層建筑的變形來源。 （4）對觀測成果進行預測分析，預測建筑物的沉降情況工程概況工程概況包頭市恒大華府項目位于包頭市九原區(qū)，具體位置位于巴音高勒公園的北側，九原區(qū)新政府的東側。包頭市恒大華府項目總體占地面積進1000畝。本次對包頭恒大華府項目首一期工程2樓進行沉降觀測，得到觀測的數(shù)據(jù)。此建筑物地上18層，地下1層，為剪力墻結構，地基建在基巖上，非常穩(wěn)定。分十九次觀測，得到的觀測數(shù)據(jù)均為實測，施工順利進行，并能夠真實的反映此建筑物在施工過程中的形變

3、。監(jiān)測時間自2008年6月3日至2011年11月12日，共計1355天測量等級的選定本次對包頭恒大華府A2樓進行沉降觀測，采用三等觀測精度，沉降基準網觀測采用三等水準測量，往返高差較差或高差閉合差應0.3n mm（n為測站數(shù)），最大不超過0.5n mm，沉降觀測往返高差或高差閉合差應1.0n mm，（n為測站數(shù)），最大不超過1.5n mm.觀測點測站高差中誤差：0.3 mm；觀測的視線長度：50m前后視距差：1.0m視距累積差：3.0m沉降觀測數(shù)據(jù)處理沉降觀測成果的整理包括對沉降觀測數(shù)據(jù)的計算（包括平均沉陷量、累計平均沉陷量與沉陷速度），制作沉降觀測成果表，繪制沉降觀測圖等繪制沉降觀測圖繪制沉

4、降觀測圖 沉降觀測計算成果觀測次數(shù)觀測時間1-13平均沉降（mm）累計平均沉降(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變形預測隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展和計算機應用水平的提高，各種理論和方法為變形分析和預測提供了廣泛的研究途徑，對變形分

6、析與建模理論的研究，需要利用數(shù)學、數(shù)字信號處理、系統(tǒng)科學以及非線性科學的理論知識，采用數(shù)學模型來逼近、模擬和揭示變形體變形規(guī)律和動態(tài)特征，為工程設計和災害防治提供依據(jù)。本設計主要采用回歸分析和灰色系統(tǒng)模型來預測變形的發(fā)展趨勢?；貧w分析回歸分析方法是一種研究變量之間相關關系的統(tǒng)計方法，它適合于某種預測對象與其它因素有關。變形體的變形一般是由內外因素引起的，可以通過大量監(jiān)測數(shù)據(jù)的基礎上，找出變量之間的內部規(guī)律，即統(tǒng)計上的回歸關系，相應的計算方法和理論稱為回歸分析。也就是說針對某些具有一定聯(lián)系的變量建立一個經驗函數(shù)關系，進而利用這個函數(shù)關系進行相關的計算并解釋。回歸分析預測步驟（1）收集相關的數(shù)據(jù)。

7、（2）監(jiān)測曲線形態(tài)判斷。（3）建立預測函數(shù)模型。（4）模型檢驗。收集相關的數(shù)據(jù)次數(shù)平均沉降（mm）累計平均沉降(mm)沉降速度(mm/日)建筑物狀態(tài)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監(jiān)測曲線形態(tài)判

8、斷根據(jù)散點圖，判斷該建筑物平均沉降比較符合多項式函數(shù)模型建立預測函數(shù)模型作變換：則變?yōu)槎€性回歸方程通過以上數(shù)據(jù)及計算機技術，求得該函數(shù)模型的參數(shù)，、得到：模型檢驗天數(shù)（天）預測值（mm）實際下沉（mm）誤差（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模型檢驗模型檢驗模型檢驗模型檢驗相關系數(shù)檢驗得到 r=0.9850取=0.05，自由度為n-2=12-2=10，查檢驗表，得r_0.05=0.576由于，故相關系數(shù)檢驗通過，該函數(shù)模型能夠很好預測建筑物沉降變化根據(jù)該函數(shù)模型，可以得到該建筑沉降量將達到29.45mm，在安全的范圍之內?；疑到y(tǒng)預測分析表格法軟件：2.4 2.4 兩種軟件今后各自的發(fā)展趨勢兩種軟件今后各自的發(fā)展趨勢未來必然趨勢現(xiàn)

10、有軟件狀況種類繁多，但市場使用率和普及率不是很高市場會形成自然壟斷，產品標準最終將統(tǒng)一于一個高端的經市場優(yōu)化公平選擇出的軟件產品，即一個基于三維圖形技術（具布爾算法功能）的軟件產品圖形法軟件：各軟件產品沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式和產品標準，無法實現(xiàn)不同產品間的信息共享第三章 個案具體分析分項工程的工程量計算數(shù)據(jù)對比及偏差原因分析2 2各分部分項工程工程量計算所耗費時間的數(shù)據(jù)對比及對比分析說明3 3 1 1對 比 分 析 結 論3 3 3 33.1 各分部分項工程計算工程量所耗費時間的數(shù)據(jù)對比時間假定任務書規(guī)定，手工與軟件計算的時間期限均為兩周，即14天。設定每天作息時間為：上午8時至11時，下午2時至

11、5時，按6小時/天計算，累計手工計算與軟件計算的計算時間總共均為84小時信息假定為了確保對比研究的精確性，假設手工計算與軟件計算過程分別獨立開來，不存在彼此借鑒工程信息和數(shù)據(jù)的情況。 為了保證對比研究的準確性，特進行如下條件假設：3.1.2 “東方銀座C座”的手工計算 手工計算的操作流程為： 熟悉施工圖紙（標識圖紙基本信息）柱的工程量計算（含標識信息、模板、腳手架和套定額）梁的工程量計算（含標識信息、模板、腳手架和套定額）墻的工程量計算（含標識信息、腳手架和套定額）門窗洞的工程量計算（含套定額）板的工程量計算（含模板、腳手架和套定額）樓梯洞的工程量計算（含套定額）計算匯總數(shù)據(jù)的復核制成電子文檔

12、打印。 手工計算各分項工程的工程量計算步驟及對應消耗時間比例表類型對應的具體步驟消耗總時間對應所占比例扣g外所占比例a標識工程構件的基本信息10.0011.00%14.00%b工程量計算28.0033.00%41.00%c套定額4.505.00%6.00%d數(shù)據(jù)整理、復核，手工謄寫10.0011.00%14.00%e輸入電腦、制成電子表格13.5015.00%19.00%f數(shù)據(jù)匯總整理并進行打印4.005.00%6.00%g數(shù)據(jù)的修改、機動時間18.0020.00%/手工計算各步驟時間耗費所占比例餅狀圖3.1.3 “東方銀座C座”的軟件計算 軟件計算的操作流程為： 熟悉施工圖紙（標識圖紙基本信

13、息）建立工程文件劃分樓層和層高選擇樓層定義主軸線定義輔助軸線定義柱屬性畫柱定義梁屬性畫梁定義墻屬性畫墻定義門窗洞屬性畫門窗洞定義板屬性畫板定義樓梯洞屬性畫樓梯洞計算匯總打印輸出。 軟件計算各分項工程的工程量計算步驟及對應消耗時間比例表類型對應的具體步驟消耗總時間對應所占比例扣f外所占比例a標識工程構件的基本信息10.5013.00%36.00%b定義工程構件的屬性8.0010.00%27.00%c繪制主軸0.501.00%2.00%d繪制工程構件9.5011.00%32.00%e數(shù)據(jù)匯總整理并進行打印1.001.00%3.00%f數(shù)據(jù)的修改、機動時間54.5064.00%/軟件計算各步驟時間耗

14、費所占比例餅狀圖3.1.4 對比分析說明標識構件信息作為工程量計算的前期準備，不論在手工計算過程中還是在軟件計算工程中都是首要步驟、關鍵步驟、占據(jù)著重要地位。 1 12 2手工和軟件計算過程中都存在大量的重復工作，這些重復工作占用了相當比例的時間，降低了整體工程量計算的效率 在時間總量相同的條件下，軟件計算相對于手工計算，在時間消耗及節(jié)約時間方面有著顯著的優(yōu)越性。3 33.2 分項工程的工程量計算數(shù)據(jù)對比柱工程梁工程墻工程門窗工程柱的工程量計算柱的模板工程量計算柱的腳手架工程量計算梁的工程量計算梁的模板工程量計算梁的腳手架工程量計算墻的工程量計算墻的腳手架工程量計算門窗的工程量計算板工程板的工

15、程量計算板的模板工程量計算3.2.1 二層矩形柱模板工程量的數(shù)據(jù)對比編號KZ1KZ2KZ3KZ4KZ4aKZ5KZ6KZ7KZ8KZ9KZ10KZ11KZ12GZ1手工計算12.9612.9616.2010.804.8621.6010.8027.0010.8010.8021.6070.2021.608.83軟件計算13.4413.4416.8011.205.0422.4011.2028.0011.2011.2022.4072.8022.4010.75偏差額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“東方銀座C座”二層中周長在2.5米以內的矩形柱模板工程量的數(shù)據(jù)對比表(按實計算) 3.2.1 二層矩形柱模板工程量的數(shù)據(jù)對比柱體模板工程量的手工、軟件計算數(shù)據(jù)對比偏差率分柱體模板工程量的手工、軟件計算數(shù)據(jù)對比偏差率分布圖（按實計算）布圖（按實計算）偏差原因分析 通過上述表格的對比分析,可以總結出產生偏差的具體原因為: 1.框架柱部分：手工計算嚴格按照計算規(guī)則：柱的支模高度采用凈高，自樓層板頂面至上層板地面，即扣除板厚。而在軟件計算過程中，模板工程量計算定義量的列式計算時，筆者將算式列為：量=zc*g

17、d（zc-柱周長；gd-柱高度）。此處柱的模板高度系統(tǒng)默認為柱的全高，而并未扣除板厚，所以造成后面計算偏差的產生。 2.構造柱部分：類似于上述框架柱的模板部分產生偏差的原因，造成構造柱模板工程量計算產生偏差的原因為：系統(tǒng)默認構造柱的支模高度為構造柱全高，而未扣除構造柱上部的框架梁KL12（KL12的截面尺寸為：250*500，含板厚100），所以造成后面計算偏差的產生。3.2.2 二層梁體模板工程量的數(shù)據(jù)對比編號CL1CL2CL3CL4手工計算9.383.471.210.98軟件計算14.036.301.761.62偏差額4.652.830.550.64偏差率%33.1444.9231.253

18、9.51“東方銀座C座”二層梁體其它梁模板工程量的數(shù)據(jù)對比表 3.2.2 二層梁體模板工程量的數(shù)據(jù)對比其它梁模板工程量的手工、軟件計算數(shù)據(jù)對比偏差率分布圖 偏差原因分析通過上述其它梁模板工程量的手工、軟件計算數(shù)據(jù)的對比偏差率分布圖和對比表可以看出，在整個其它梁模板工程量中，最大偏差率出現(xiàn)在CL2，偏差率為44.92%；最大偏差額出現(xiàn)在CL1，偏差額為4.65m2。現(xiàn)在從副表中提取CL1和CL2的手工與軟件計算過程進行分析比較，相應計算過程及結果數(shù)據(jù)如下表所示： 計算類別其他梁編號計算式數(shù)量人工計算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軟件計算CL11.7*(2*0.30+0.15)*1114.03CL21.20*(2*0.30+0.15)*76.30偏差原因分析 通過上述表格的對比分析,可以總結出產生偏差的具體原因為: 1.梁的截面周長（扣除梁體上頂面）的確定：手工計算在計算梁體側面高度時扣除了板厚；而軟件計算在計算梁體側面高度時按梁體實際尺寸計算，并沒有扣除板厚。 2.梁體長度的確定：手工計算在計算梁體長度時扣除了與框架梁的交叉部分，采用了梁體的凈長；而軟件計算在計算梁體長度時按梁體通長計算，并沒有扣除任何與框架梁的交叉部分。 3.3.1 軟

20、件的優(yōu)點該軟件的優(yōu)點14235維護升級便利軟件結構嚴謹軟件使用便利軟件計算精確軟件功能強大3.3.2 軟件的缺點2.計算機語言與工程類語言無法進行直接轉換1.讀圖、輸入數(shù)據(jù)過程耗時多，不能提高工作效率3.頁面轉換過程中，不能進行智能化操作記錄4.批量屬性替換功能尚需完善6.軟件生成的表格格式固定，無法按具體相應修改5.無法進行柱、梁、墻、板等分項工程的單獨計算3.3.3 綜述 綜上所述，該軟件在一定程度上提高了造價人員工程量計算的速度及準確程度，無疑會成為當代造價人員必不可少的工具之一。但用戶使用軟件前，要充分了解軟件的利弊，掌握好軟件的使用要領。雖然人工計算無法達到軟件計算的速度和精確度，但是工程量計算軟件卻無法像人一般靈活的處理某些特殊問題。因此只有將軟件的應用適宜地安排進造價人員的日常工作中，才能更好的提高造價的準確性和造價人員的工作效率。第四章 工程量計算及造價軟件的發(fā)展前景現(xiàn)有工程量計算及造價軟件的優(yōu)劣性2 2工程量計算及造價軟件的未來發(fā)展趨勢4 4工程量計算及造價軟件仍然是一個朝陽產業(yè)3 3 1 1工程量計算及造價軟件的未來需求分析3 3 3 3