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《gps橋梁變形監(jiān)測技術(shù)探究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、GPS橋梁變形監(jiān)測技術(shù)探究 摘要：針對GPS技術(shù)在橋梁變形監(jiān)測中應用發(fā)展緩慢的現(xiàn)狀，研究以變形監(jiān)測的基本含義出發(fā)，探討變形監(jiān)測對橋梁工程安全使用的重要性，結(jié)合GPS技術(shù)的基本原理，介紹了GPS技術(shù)在橋梁工程中的應用理論及基本方法。關鍵詞：GPS技術(shù)；橋梁監(jiān)測；測量方法中圖分類號：P228.4文獻標識碼：A文章編號：1變形監(jiān)測5所謂的變形監(jiān)測是指利用相關測量儀器及方法將礦山巖層與地表運動、大壩、邊坡、地表沉降、大地形變等以數(shù)據(jù)或圖像的形式記錄下來，作為分析其安全性的基本資料，為預測和預報變形的發(fā)展趨勢及速度做出科學的合理解釋。按照變形監(jiān)測的范圍
2、可以將其分為三類：工程建筑和局部性變形研究、區(qū)域性變形研究、全球性變形研究。但無論是哪種類型的變形監(jiān)測，其檢測原理及方法都是類似的，監(jiān)測內(nèi)容也基本上可以分為以下幾類：一是地面沉降，為了準確的對地面沉降做出準確的預測及及時的防護措施，需要對地面變形做周期性觀測，切實掌握地面回升與沉降的基本規(guī)律；二是土工建筑物，這類變形監(jiān)測主要依據(jù)不同的構(gòu)造物做出不同的變形監(jiān)測內(nèi)容；三是工業(yè)與民用建筑物，這類變形監(jiān)測主要包含垂直位移、水平位移、動態(tài)變形監(jiān)測、建筑物自身傾斜裂縫監(jiān)測以及建筑物基礎的均勻沉陷等。變形監(jiān)測的主要意義為研究變形的規(guī)律，做變形分析及預測、驗證
3、結(jié)構(gòu)設計，反饋施工質(zhì)量及評估建筑物的安全狀態(tài)。目前變形監(jiān)測的方法和技術(shù)主要包含四大類：一是地面攝影測量技術(shù)，此類技術(shù)有著其局限性，由于攝影器材的分辨率降低，造成了監(jiān)測的范圍小、精度低，不過隨著數(shù)字攝影技術(shù)的蓬勃發(fā)展，加上實時攝影技術(shù)的逐漸成熟，地面攝影測量技術(shù)又迎來了新的發(fā)展機遇；二是專門的測量方法，諸如傾斜測量、準直測量、靜力水準測量等非土木工程變形監(jiān)測傳統(tǒng)測量范疇之內(nèi)的測量方法；三是大地測量，這是最為常用的傳統(tǒng)方法，其主要通過水準、測邊、測角等相關技術(shù)來完成變形量的測定，大地測量的準確度高，且業(yè)已形成了較為完善的理論及方法，但是其自身也存在
4、著許多缺陷，例如測量效率低，機械化、現(xiàn)代化程度低，在大型的工程的測量中，工作量大，難度大；四是變形監(jiān)測新技術(shù)，新技術(shù)的推廣與應用一直是監(jiān)測水平提高的直接動力，近年來諸如計算機層析成像技術(shù)、激光掃描、InSAR技術(shù)等均成了變形監(jiān)測的新興技術(shù)，雖有些技術(shù)還不夠成熟，但確大大提高了監(jiān)測的精確度及降低了監(jiān)測的難度。2橋梁變形監(jiān)測5橋梁的健康監(jiān)測已經(jīng)成為預防橋梁結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的重要方法，特別是在橋梁運營過程中的變形監(jiān)測，具有非常大重要意義。橋梁監(jiān)測的主要內(nèi)容包括以下幾個方面：（1）橋塔變形監(jiān)測，這其中的主要觀測內(nèi)容有塔柱體整體傾觀測、斜塔柱體伸縮量觀測、塔柱體
5、擾度觀測、塔柱頂部的水平位移觀測等。（2）橋梁平面位移監(jiān)測，車輛荷載、風荷載等外界因素會造成橋梁基礎的位移，所以橋面位移的監(jiān)測內(nèi)容為與橋軸線方向垂直的水平位移。（3）橋梁墩臺的變形監(jiān)測，主要內(nèi)容包括墩臺的垂直位移監(jiān)測以及墩臺的水平位移監(jiān)測。（4）橋面撓度的監(jiān)測，橋面在外界荷載的作用下會發(fā)生直接影響橋面通行安全及橋梁壽命的沿著橋軸線方向的垂直位移，即撓度。橋梁變形監(jiān)測的方法較多，在撓度觀測中有攝影測量方法、全站儀觀測發(fā)、水準測量方法、懸垂法、專用撓度儀觀測法及GPS測量法等；水平位移的監(jiān)測方法包括導線法、測角法、基準線法、交會法及GPS測量法；垂
6、直位移的監(jiān)測方法包括精密水準測量法、靜力水準測量法、三角高程測量法及GPS測量法等。從上面的介紹中可以看出，GPS測量在橋梁變形監(jiān)測的各個方面都可以進行，同步性高，精度高，方便可靠等有點決定了GPS技術(shù)在橋梁變形監(jiān)測中的發(fā)展前景明朗。3基于橋梁監(jiān)測的GPS變形監(jiān)測技術(shù)5GPS的全稱為GlobalPositioningSystem，即全球定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含用戶接受設備、地面監(jiān)控部分及空間部分等三大部分組成。用戶接受設備即GPS信號接收器，通過一些列的信號捕獲、數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理等步驟計算出設備所在地理位置的時間、速層延遲改正為電離層延遲改正。載
7、波相位測量原理是基于GPS衛(wèi)星的L頻帶的載波和載波的兩種高頻信號而進行定位的，假設衛(wèi)星在時刻的相位為__D_Dd______，所發(fā)生的相位變化量為，則載波相位測量原理的基本表達式為：式中：為整數(shù)周，__D_Dd____GPS技術(shù)在橋梁變形監(jiān)測中的測量方法主要有兩種，一種是決定定位法，另外一種是相對定位法。GPS靜態(tài)相對定位法是相位觀測量及載波相位觀測量的線性組合技術(shù)，假設兩臺接收機和，它們分別在、時刻，分別對衛(wèi)星m、n進行了同步觀測，于是得到了以下的相位角：，，，，，，，，則有：圖1GPSPTK模式測量模型GPS5PTK模式以載波相位為基礎，在
8、基準站架設GPS接收機用于接受衛(wèi)星信號，與此同時傳遞觀測值、坐標于移動站，移動站架設在測量點上，用于接受基準站信息和衛(wèi)星信號，同時利用分差技術(shù)進行信息
