超高层建筑周日摆动的测量机器人监测

针对测量机器人在超高层建筑监测时距离远、倾角过大,仪器的垂直轴倾斜误差对观测精度影响显著的问题,该文提出了一种全新的周日摆动监测方案和数据处理方法,该方法利用两台测量机器人对塔体监测点进行连续自动跟踪测量,并对其测距观测值进行数据处理,从而得出超高层建筑的周日摆动规律。通过对广州东塔进行周日摆动监测分析,结果表明,监测分析得到的塔体周日摆动规律与外界温度、日照变化的影响规律相符,证明了该方法的可行性。     

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CCD方法的超高层建筑周日摆动监测研究

对超高层建筑塔体进行周日摆动监测,为施工投点纠偏和选择合适投点时机提供科学依据,是施工控制网竖向传递的核心问题。本文针对现有方法在自动化采集及实时表达方面的不足,基于"自适应阈值激光光斑中心定位方法",自主研发基于CCD的塔体摆动监测系统,并采用倾斜仪方法与之作同步比较研究。两种方法在广州东塔施工第三方监测中互为检核验证,具有重要的示范意义。     

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。     

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．      

北斗技术在超高层建筑摆动监测中的应用

平安国际金融中心总高599米,在建筑物施工及运营过程中,由于外界环境(日照、风、温度等)及建筑物自身的影响,建筑物的摆动影响大。文中通过自主研制的北斗兼容的接收机,对建筑物关键点位进行静态观测,在数据处理中,自主研制了卫星定位的整周模糊度回代高精度单历元定位算法,利用10Hz采样解算数据,获取大楼在荷载下平面变形,根据测定的大楼的变形值和摆动情况,指导施工进行归心改正,确保大楼的垂直度。     

关于超高层建筑物动态形变监测方法的探讨

超高层建筑物受到风力，特别是强风作用会产生摇摆晃动，这对其内部运行着的高速电梯危害极大。容易产生电梯缆绳缠绕、碰撞，酿成事故。因此，研究超高层建筑物受风等外力作用产生的摇摆晃动，找出适合的观测方法是一个值得探讨的问题。本文对超高层建筑物在强风等外力作用下产生的摆动幅度，其观测方法进行了探讨。并结合实例说明：此法是一种实用、可靠、简便、易行，能够满足精度要求的超高建筑物动态位移观测方法。     

超高层建筑核心筒及电梯井偏差监测方法

超高层建筑物核心筒及电梯井偏差监测是建筑物整体施工监测的重要组成部分。本文以广州周大福金融中心为例,从基准控制网、坐标基准传递、偏差测量和数据处理4个方面详细阐述了监测方案的实施要点,并结合实测数据证实了方案的可行性,对同类的监测项目具有良好的参考价值。     

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。     

基于GNSS-RTK的在建超高层风载动态变形监测

首先以海星达H32全能型GNSS-RTK接收机为试验仪器,进行不同星系组合的RTK定位精度试验研究。然后以在建的天津高银117大厦为监测对象,采用GPS+GLONASS+BDS三星系组合对其进行现场强风作用下的RTK动态变形监测。利用巴特沃斯滤波对实测数据进行去噪处理,得到各测点的位移曲线。分析结果表明:GPS单星系定位的平面坐标精度相对较差,双星系组合定位的平面坐标精度与三星系组合定位的平面坐标精度基本相当,但GPS+GLONASS+BDS三星系组合定位的稳定性和可靠性最强;由于施工阶段大厦结构的刚度和整体性与竣工后存在差异,故在强风作用下其按一定施工步距滞后的低矮外框的振动位移幅度大于其高耸内筒结构的振动位移幅度;大厦外框和内筒均存在横风向振动位移,且横风向振动位移与顺风向振动位移的大小相近;监测环境对监测结果有着一定的影响,66层各点的监测值误差要大于95层各点的监测值误差。     

基于ICEEMDAN的多滤波算法在超高层动态变形监测中的应用

针对监测数据中存在多路径误差和随机噪声的问题,本文提出了一种基于改进的带有自适应噪声的完备集合经验模式分解(ICEEMDAN)、小波包分解(WP),以及递归最小二乘算法(RLS)的联合滤波算法(IWPR)。该算法首先对原始信号进行ICEEMDAN分解,得到一系列本征模态函数(IMF)分量;然后基于标准化模量的累积均值将IMF划分为高频IMF和低频IMF;最后考虑相关系数,利用WP和RLS分别对高频IMF、低频IMF进行去噪,重构两者降噪信号,获得动态位移响应。结果表明:相对于单一算法EMD、CEEMDAN、ICEEMDAN等,IWPR算法能够更有效地消除多路径误差和随机噪声,从而提高超高层GNSS RTK监测数据的精度。     

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。     

高层住宅楼沉降监测与分析研究

本文论述了高层住宅楼在建设和使用中进行沉降监测的技术方案设计、监测精度、最弱点误差、监测数据处理,通过对山西工程职业技术学院高层住宅楼与实验楼的沉降监测研究,得出了沉降变化规律,并对产生沉降变形的原因进行了几何与物理分析,指出了高层建筑物在施工过程中由于某种原因对建筑物和邻近建筑物的基础稳定产生影响时,都应进行沉降监测,保证其建设和使用的安全,本文对高层住宅楼施工组织具有指导意义,可供高层建筑物沉降监测时参考。     

面向建筑物变形监测的图像量测技术

本文面向建筑物变形监测,设计并开发了一整套可对远距离、室外成像的标志中心进行精确定位的新技术,其重点在于整像素边缘定位和数据质量控制。提出了最大梯度投影概念,以最大梯度投影替代传统梯度算子计算标志的整像素边缘,并在此基础上提出改进的边缘细化算法,同时引入曲率筛选方法,形成一整套整像素边缘定位新技术,规避室外成像环境的不确定干扰,以获取完整、准确的整像素细化边缘。在亚像素中心定位后,以统计理论为框架设计了一套数据质量控制机制,筛选并保留满足统计限值的定位结果参与最终的定位计算,有效控制了相机拍照时轻微晃动给中心定位引入的误差。在不同的自然环境、背景及摄程下进行实测,结果表明,该图像定位方法具有定位性能稳定、定位精度高、处理速度快、对成像设备要求低、对室外环境适应性强等优势。使用标配镜头的主流单反相机,200 m摄程内的标志中心定位精度在3.5 mm内,可应用于建筑物变形监测。     

塔形构筑物倾斜变形监测新方法

随着各地高层构筑物数量的不断增加,构筑物变形产生的安全隐患也不断受到重视。本文针对传统观测方法的局限性和低效性,提出了基于激光散乱点云数据的塔形构筑物倾斜变形监测新方法,采用两台地面激光扫描仪分别扫描构筑物外表面的散乱点云数据,建立塔形构筑物的基础表面模型,生成沿轴线的塔体中心点数据,筛选可靠性最优的线性排列点,从而得出塔形构筑物在空间上高精度的偏移量和倾斜率。最终编程实现了数据获取到成果输出的一键式计算。结果表明,基于点云的塔形构筑物观测结果与传统方法观测结果的角度误差分别为0.005°和0.001°,倾斜量误差分别为0.000 05和0.000 1 m。本文方法可以快速获得构筑物整体和局部的偏移量变化特征,为塔形构筑物的施工、维修和重建提供了基础模型数据。     

超高层建筑精密施工测量关键技术

针对传统的测量技术无法满足超高复杂结构建设的要求,根据超高层建筑工程的特点和难点,通过对我国范围内的超高层建筑施工测量技术的总结,本文研发了新仪器设备并提出了超高层标高高精度自动传递工艺方法,探索了一套我国“千米”超高层建筑精密施工测量的关键技术。结合GNSS 定位技术与智能化全站仪等多项新技术,获得高质量高精度测量基准、精确施工控制点及快速高精度的监测点位,将GNSS技术应用于超高层建筑施工监测是精密工程测量的突破,应用前景广阔。     

高层建筑物GPS动态变形监测数据处理

本文利用小波阈值降噪方法对高层建筑物GPS动态变形监测数据进行处理,针对不同小波基选取对结果影响进行了实验分析,表明小波变换可实现高层建筑物GPS动态监测数据的有效去噪,可克服传统处理技术对非平稳、非等时间间隔观测数据序列滤波的局限性,为监测数据的处理方法提供一定参考。     

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。