2010-2011工程变形监测与数据处理--教案19-20

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教 案

2010～2011 学年第 一 学期

主 讲 教 师 课 程 名 称 课程类别 学时及学分 授 课 班 级 使 用 教 材 系(院、部) 教研室(实验室)

夏 小 裕

工程变形监测与数据处理

专业选修课

45 测绘071~073 《变形监测数据处理》

土木工程系 测绘工程教研室

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课 时 授 课 计 划

课次序号：19-20

一、课 题：

桥梁工程监测概述；桥梁基础垂直位移监测；桥梁水平位移监测；桥梁挠度观测；桥梁结构的健康诊断。 二、课 型：

专业选修课 三、目的要求：

要求学生掌握桥梁基础垂直位移监测；桥梁水平位移监测；桥梁挠度观测。

四、重点、难点：

重点：桥梁基础垂直位移监测；桥梁水平位移监测；桥梁挠度观测。 难点：桥梁基础垂直位移监测；桥梁水平位移监测；桥梁挠度观测。 五、教学方法及手段：

讲述 六、参考资料：

[1] 黄声亨 等编，《变形监测数据处理》，武汉大学出版社，2003年第1版。 [2] 陈永奇 等编，《变形监测数据处理》，测绘出版社，1998

[3] 吴子安 等编，《工程建筑物变形监测数据处理》测绘出版社 1989 [4] 李青岳，陈永奇，《工程测量学》，测绘出版社 1984

[5] 白迪谋，《工程建筑物变形观测和变形分析》，西南交通大学出版社，2002 七、作业：

1、桥梁变形监测的主要内容有哪些？ 2、桥梁垂直位移监测的主要方法有哪些？ 3、桥梁水平位移监测的主要内容和方法有哪些？

4、桥梁挠度监测的主要内容有哪些？以及常用的方法有哪些？

八、授课记录：

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九、授课效果分析：

通过听讲学生基本掌握桥梁基础垂直位移监测的主要内容和方法；桥梁水平位移监测的主要内容和常用的监测方法；桥梁挠度观测的常用方法，教学效果良好。

十、教学进程（教学内容、教学环节及时间分配等） 1、复习 2、导入课题 3、教学内容 4、课堂总结 5、布置作业

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讲 稿

（桥梁工程变形监测）

主要内容：

概述

桥梁基础垂直位移监测 桥梁挠度观测

桥梁结构的健康诊断

一、概述

目的与意义：

桥梁变形观测是桥梁运营期养护的重要内容，对桥梁的健康诊断和安全运营有着重

要的意义。

成桥后的结构状态识别和确认，桥梁运营过程中的损伤检测、预警及适时维修制度

的建立，有助于从根本上消除隐患及避免灾难性事故的发生。

运营中的桥梁结构及其环境所获得的信息不仅是理论研究和实验室调查的补充，而

且可以提供有关结构行为与环境规律的最真实的信息。

桥梁安全监测带来的将不仅是监测系统和对某特定桥梁设计的反思，它还可能并应

该成为桥梁研究的“现场实验室”。

变形监测的主要内容：

桥梁变形按其类型可分为静态变形和动态变形;

静态变形是指变形观测的结果只表示在某一期间内的变形值，它是时间的函数。 动态变形是指在外力影响下而产生的变形，它是表示桥梁在某个时刻的瞬时变形，

是以外力为函数来表示的对于时间的变化。

桥梁墩台的变形一般来说是静态变形，而桥梁结构的挠度变形则是动态变形。 桥梁墩台变形观测：

桥梁墩台的变形观测主要包括两方面：

墩台的垂直位移观测。主要包括墩台特征位置的垂直位移和沿桥轴线方向（或垂直

于桥轴线方向）的倾斜观测。

墩台的水平位移观测。其中各墩台在上、下游的水平位移观测称为横向位移观测；

各墩台沿桥轴线方向的水平位移观测称为纵向位移观测。两者中，以横向位移观测更为重要。

塔柱变形观测：

（1）塔柱顶部水平位移监测； （2）塔柱整体倾斜观测； （3）塔柱周日变形观测； （4）塔柱体挠度观测； （5）塔柱体伸缩量观测。 桥面挠度观测：

桥面挠度是指桥面沿轴线的垂直位移情况。

桥面在外界荷载的作用下将发生变形，使桥梁的实际线形与设计线形产生差异，从

而影响桥梁的内部应力状态。

过大的桥面线形变化不但影响行车的安全，而且对桥梁的使用寿命有直接的影响。

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桥面水平位移观测：

桥面水平位移主要是指垂直于桥轴线方向的水平位移。

桥梁水平位移主要由基础的位移、倾斜以及外界荷载（风、日照、车辆等）等引起，

对于大跨径的斜拉桥和悬索桥，风荷载可使桥面产生大幅度的摆动，这对桥梁的安全运营十分不利。

垂直位移监测：

精密水准测量 三角高程测量 液体静力水准测量 压力测量法 GPS测量 水平位移监测：

三角测量法 交会法

导线测量法 基准线法 测小角法 GPS观测 专用方法 挠度观测：

悬锤法 精密水准法 全站仪观测法 GPS观测法 静力水准观测法 测斜仪观测法 摄影测量法

专用挠度仪观测法

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