基于BDS PPP技术的超高层建筑变形监测

超高层建筑变形监测是后续超高层建筑维护与修缮的重要内容．目前我国北斗卫星导航系统（BDS）已被广泛应用于建筑物的变形监测,本文利用BDS精密单点定位技术(PPP),根据高频超高层建筑BDS变形监测数据,以静态网解算三维坐标为基准,分析超高层建筑复杂环境下BDS数据质量、PPP定位精度以及超高层变形趋势．研究结果表明,在监测时间段内,BDS卫星数多于GPS,空间几何分布精度略低于GPS,观测时间达1 h以上开始收敛,水平向定位精度可以达到1 cm,竖直向定位精度可以达到2 cm,能满足超高层建筑变形监测的精度要求,可为今后的超高层建筑变形监测提供一种新的技术手段．      

超高层建筑动态特性监测方法研究

围绕超高层建筑动态特性监测方法展开研究,重点解决超高层建筑施工控制网竖向传递倾斜偏差改正这一关键性技术难题。结果表明,数字正垂仪法、CCD法、倾斜仪法均可准确获取超高层建筑的周日摆动规律,为投点时机选择和投点纠偏提供决策支持。     

超高层钢结构建筑倾斜性监测分析

以钢结构为主体的超高层建筑,在施工过程中容易受到来自气温、风力、日照以及自身重力等方面的影响而造成建筑的整体结构变形或建筑中心轴线倾斜变形。文中以某超高层钢结构建筑的变形监测实测数据为基础,通过分别构建倾斜变形量与时间以及变形速率与高度的相关回归分析模型,对建筑的整体稳定性进行评价。并通过分析对建筑的倾斜方位、角度进行计算,确定建筑物主轴线的倾斜度。对单日观测数据进行分析,探讨温度变化对钢结构建筑倾斜变形规律的影响,并以此为基础提出一种确定钢结构建筑重要构件安装时间的决策方法。     

非规则性超高层建筑垂直度测量方法研究

超高层建筑垂直度测量成果是质量验收及偏差处理的重要参考依据,而超高层建筑的动态特性和非规则性在一定程度上增加了垂直度测量的难度。文中提出一种非规则性超高层建筑垂直度测量方法:采用智能全站仪监测系统进行超高层建筑周日摆动监测,利用GPS方法从宏观上分析测量基准的可靠性和准确性,采用静力矩方法计算垂直度偏差。应用实践表明,这种方法有效解决了施工控制网竖向传递倾斜偏差改正这一关键性技术难题,保障测量基准的准确性和可靠性,垂直度偏差的计算与表达是科学合理的,具有借鉴意义。     

基于北斗RTK技术的超高层水平摆动变形分析

超高层相比于普通高层建筑,其自身结构更容易受到损伤,因此对其进行变形监测是十分必要的。以某超高层为监测对象,利用北斗RTK技术对其进行监测,经过对北斗监测数据质量、监测点水平摆动幅度和形变轨迹的分析,发现超高层环境下北斗数据良好,北斗RTK技术能精确监测出超高层的变形幅度,超高层的水平摆动呈椭圆形周期性变化。     

超高层建筑平面控制网竖向传递实践与研究

分析了超高层建筑平面控制网的建立及竖向传递的方法,介绍了数字正垂在测定超高层建筑倾斜偏差的具体应用,实现了用全站仪法和GPS法来检核控制网竖向传递的精度。     

BDS-3卫星在超高层变形监测中的应用分析

为分析BDS-3卫星在超高层变形监测中的作用,本文以国内某超高层变形监测实例为背景,分析BDS-2、BDS-2/BDS-3组合B1I、B3I、B1I/B3I 3种频率监测超高层动态变形序列与精度。实验结果表明,BDS-3卫星的加入能有效改善BDS-2单独进行超高层变形监测的可用性,3种频率均能精确监测出超高层动态变形,且北方向监测精度优于1 cm,东方向和高程方向监测精度优于2 cm,而BDS-3卫星的加入能有效提升BDS-2单独进行超高层变形监测的精度,可为今后研究BDS-3卫星在超高层变形监测中的作用提供参考。     

无人值守自动变形监测系统在深圳地铁环中线前海湾站结构变形监测应用——以环中线前海湾站为例

介绍了以SOKKIA SRX1X自动化全站仪为基础组成的无人值守自动变形监测系统和深圳地铁“深圳地铁运营中的地铁结构变形监测”项目的现场方案及优化设计。地铁变形监测是为了掌握地铁沿线因物业开发或其它工程施工对地铁建筑结构产生的水平位移和竖向位移,确保地铁结构安全和正常运营,建立全线的变形监测体系,为后续地铁设计、施工提供资料。深圳环中线前海湾站地铁结构变形监测工程,对深圳环中线前海湾站地铁结构危害性变形及时提出了预报,达到了监测的目的;并且分别建立了全线的变形监测体系,为下阶段的监测工作提供了依据;为地铁轨道检修及维护使用、保证地铁的正常运行和设施安全提供安全信息。实际应用表明,该系统稳定可靠,可以胜任地铁结构变形监测的工作。     

测量机器人用于超高层建筑竖向投测的可行性

激光垂准仪法是超高层建筑竖向投测的主要方法之一。当建筑高度特别大时,楼体在日照等因素作用下会产生缓慢的摆动,此时,激光垂准仪法的应用将受到一定限制。本文介绍一种利用测量机器人进行超高层建筑竖向投测的方法,并分析其投测精度和可行性。     

GPS用于强风引起的超高层建筑物位移测量研究

RTK技术以其数据采集的迅捷和灵活及高效、快速、全自动、全天候、高精度的特性,在特大型土木工程的健康监测中开始得到应用.了解强风作用下超高层建筑结构体的形变情况,对于评估建筑物安全性及健康性具有重要意义.基于GPS技术,进行强风下超高层建筑物变形试验,最后对计算的数据进行变形规律分析.     

超高层建筑施工监测内容及技术体系研究

超高层建筑施工监测(即第三方监测)对于检核施工质量,保障施工安全具有重要意义。目前,超高层建筑施工监测存在缺乏统一、规范的内容及技术体系,激光投点时对塔体摆动影响关注不够等不足。为此,在采用多种先进仪器设备,构建超高层建筑施工监测较完备科学的内容体系和技术体系,并解决以上缺点。文中对基准平面控制网的建立与维护,施工控制网竖向传递复测,轴线检测,电梯井、核心筒垂直度测量,施工控制网高程基准竖向传递检测,建筑物沉降观测等6方面内容做系统阐述,研究成果已成功应用于广州市多栋超高层建筑施工监测中,具有重要示范意义。     

基于智慧云的超高层建筑施工测控管理平台的研究

超高层建筑施工测控管理平台依托于云管理、云计算和智能分析,实现了超高层建筑的整体变形的自动化提取和表达、空间结构形态的精细化检测以及变形趋势的智慧预测。论文详细介绍了系统逻辑结构层次划分、系统功能的具体实现方法和核心技术。并结合在建的北京市第一高楼"中国尊"(528m)施工测控项目,完成了平台的应用研究与验证。该平台在超高层建筑施工的变形数据处理分析、主体结构检测和桁架卸载三维分析等方面应用效果良好,具备良好的数据处理、分析和管理能力。     

超高层建筑第三方测量关键技术研究

以广州市利通广场第三方测量为研究对象,运用超高层建筑精密工程测量知识,综合采用GPS、测量机器人、激光垂准仪等多种先进设备,制定严密的超高层建筑控制网竖向传递复测方案,确立方便可行的轴线检测、高程检测及核心筒垂直度测量方法,为超高层建筑第三方测量提供新思路,对类似工程具有借鉴作用。     

广州运达商业广场项目基坑监测与变形分析

基坑开挖是建筑施工中的重要环节,针对基坑和基坑周边环境科学、实时、准确等监测难点问题,以广州运达商业广场项目为例,对基坑支护结构水平和竖向位移、周边环境沉降、深层水平位移、锚杆内力等项目进行监测,并以图表的形式对监测项目的变形过程和监测结果进行了分析,验证了基坑支护结构的可靠性及监测方案的合理性.可确保建筑基坑和基坑周边环境安全,提高工程质量和预防事故的发生,为本地区类似工程提供了有益借鉴.     

CCTV主楼施工变形监测技术应用研究

以中央电视台新址主楼工程为背景,介绍了塔楼1和塔楼2的变形测量监测方案。根据现场条件建立平面及高程变形监测基准控制网和建筑物内部控制网;根据监测点的位置和特点,平面位移监测分别采用内部观测和外部观测方法;高程监测分别采用几何水准和静力水准测量方法施测,保证了监测成果的准确性和可靠性。对倾斜超高层建筑的变形监测在理论和实践中作了有益的探索。     

BDS/GPS动态RTK技术在超高层变形监测中的应用

随着我国北斗导航系统的发展,多系统组合在变形监测中的应用将是今后发展的趋势。为了监测超高层的变形趋势,本文利用BDS/GPS组合RTK技术对国内某超高层进行变形监测,经分析发现,BDS/GPS组合相比于单系统卫星可见数目增多,PDOP值减小,卫星空间分布得到改善,变形监测精度以及稳定性相比于单系统有了很大提高,能更精确的监测出超高层的变形趋势。     

改进灰色人工神经网络模型的超高层建筑变形预测

针对灰色人工神经网络模型初始化权值和阈值的随机性导致易产生误差积累和过拟合的缺陷,该文利用遗传算法的全局优化能力训练灰色人工神经网络模型的权值和阈值,构建了基于遗传算法的灰色人工神经网络超高层建筑物变形预测模型。结合长沙北辰新河A1超高层建筑变形监测实例,用该文所提模型与灰色人工神经网络模型分别进行变形数据的处理分析和预测。实验结果表明,该文提出的模型具有更好的预测精度,预测趋势也更加逼近实际测量结果。     

GNSS与加速度计融合超高建筑动态监测数据分析

针对影响全球导航卫星系统(GNSS)变形监测精度的多路径误差，该文建立基于经验模态分解(EMD)算法的系统趋势分离模型，修正GNSS变形序列。构建多速率卡尔曼滤波Rauch-Tung-Striebel(RTS)平滑模型，融合超高层建筑的GNSS和加速度计监测数据，充分发挥两种传感器各自的优势。针对超高层建筑首次应用能量差值法确定变分模态分解的分量数，进而对分量进行频谱分析以提取超高层建筑的主模态振动频率。模拟数据表明，该文算法能够提高分析精度，融合位移的均方根为4.3 mm,相关系数为0.95,信噪比为12.66 dB。通过长春海容广场大厦采集的监测数据进一步验证得出，与单一传感器相比，该文算法能够提高位移数据的采样率，增加数据的完备性，削弱GNSS高频噪声的影响，提取到超高层建筑前两个主模态振动频率为0.19、0.28 Hz。     

GNSS RTK技术下超高层结构的动态变形监测

以天津电视塔为监测对象,设计了基于GNSS RTK技术的超高层结构动态变形监测系统,并进行了强风下的现场试验。试验中同时采用双星座组合导航系统和三星座组合导航系统进行监测,并对监测数据进行了对比。采用Kalman滤波方法,使用Matlab软件编制的程序对监测数据进行处理分析,得到测点的振动轨迹及结构的主振方向和振动曲线。结果表明,GNSS RTK技术结合Kalman滤波用于超高层动态变形监测及其数据处理分析是可行的;由于北斗导航系统的应用,三星座组合导航系统可见卫星数目大大增加,坐标中误差及PDOP值也相应减小,动态变形监测的精度和稳定性也得到了大大提高。     

利通广场超高层建筑日周期摆动监测方法研究

提出一种超高层建筑日周期摆动测量方法。该新方法采用GNSS接收机、倾斜仪、测量机器人有机结合方式,建立了内外部结合的超高层建筑测量动态监测系统,通过对观测数据进行处理和模型构建,提高可建筑施工控制网的测设精度,指导超高层建筑施工测量和安全运行维护健康监测。