变形检测与结构力学的关系研究

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摘要：利用结构力学与变形监测之间存在的相应联系，通过对变形监测中结构力学的应用，进一步为变形监测的发展提供理论与实际的结合，实现变形监测的发展不断朝着实用性，有效性的方向发展。

关键词：变形监测；结构力学；实践应用

引言

我国建筑行业受到城市化进程的影响正在焕发新的生命力。城市化的进程中需要依靠大量的基础设施的建设这也都将受到结构力学的影响。为此研究结构力学与变形监测系统能够实现基础设施的平稳建设。

本文将通过结构力学与变形监测之间具有的联系，实现在建设工程时的有效参数，帮助建筑行业的快速发展。无比同时，变形监测系统能够实现监测人员对建筑最直接与及时的了解，并做出相应的应急与保护措施，为建筑行业的发展指明前进的动力。

一、变形监测概述

在建设过程中利用各式各样的专业仪器，并采取先进的方式方法，对变形体的变化作出及时有效的监测，与此同时对变形体的变化特征做出相应的研究这样的技术便被称为是变形监测。这种技术被采取主要是希望通过对变形体在受到不同程度不同方式的外力影响下，变形体会发生怎样的变化进行分析与研究。在工程建设过程中最具代表性的变形体主要涉及高层与地铁等多方面。为此变形监测系统将与多方面的内容有直接的联系，因此对于监测的结果与条件也有较高的要求。变形监测系统主要涉及两方面即基坑的变形监测与建筑的变形监测。从一般的情况分析，监测的工作人员不仅仅需要具备测绘方面的知识，同时对于力学知识以及建筑知识也应当具备一定的了解水平，只有这些知识水平都具备的时候，才能依据不同的建筑结构及其相应的变化制定合理的监测体系。

二、结构力学在变形监测中应用的设计理念

对建筑物做相关的研究观测工作，需要严格地遵守具体的设计程序及其他具体要求，才能确保监测工作得到的数据参数不出现误差。保证整个观测的具体方案符合计划的周期，同时要进行循环地监测，对比相应的数据，这是变形监测工作中重要的环节，也是对执行标准进行设计的基础性前提。一般而言，监测结果将mm级作为变形监测精密度的基本单位，以确保测量的精确性。

此外，变形监测设计的范围广泛，一般要运用到较为复杂的测量技术及测量手段。运用专门的测量技术及测量手段是十分必要的，优势也是较为明显的，从具体的作用上看，测量技术可以进行较为准确的校对核准工作，将检测的数据参数重复核对，提高准确性。另外，即使面对测量数据及其分析量较大而且复杂的工作时，专门的测量技术和手段也可以有针对性地展开绘图程序，同时有效地开闸其他必要的测量工作，以及时地掌握相关的动态趋势变化。以上原则的遵守，才能使后续的变形监测工作继续进行。

（一）变形监测的设计

这是要求较为细致的环节。前提是将本次所要测量的项目设计图纸与地理勘察材料进行全面的搜集，在现场进行检测之后，同时当当时确定检测计划及相关方案，而且进行监测工作的顺序，应当是开始于楼底，再到楼顶。通常情况下变形监测将1个执行单位作为观测的周期，具体而言，1个执行单位总共包含5层，以此类推即每增加一个5层就要设置对应的1个观察周期。并针对变形的精度进行测算，误差控制在1.5mm。通过沉降观测法进行测算的结果作为测量的依据将会存在很大的差异性，因此需要进行多次测量以便减少误差，如果在监测中发现沉降超过L/1000时，便需要立即向有关部门报备，及时采取补救措施。

（二）仪器规格的评判标准

在对变形体进行测量的时候离不了对于仪器的使用，因此对于测量仪器的标准具有严格的规范要求，只有具有高精准度的测量设备才能保障变形测量最终的结果是真实有效的，当前在变形测量仪器的使用中GPS是最佳的选择。此外，在进行沉降的监测过程中，还需要常常使用到卫星以及标准仪进行更为精准的定位，保证测量结果的误差始终保持在规范要求的限差范围。

（三）对于观测的具体要求

观测数据是否准确是受到观测标准以及观测方式选择的影响。在一般情况下，观测过程往往要求在短时间内结束，这样才能对结果始终保持精准度。对于观测线路以及方式的选择也应当具有统一性，这样才能保障观测结果不会因为线路选择的不同而出现误差。

为了工作人员的观测步骤保持一致性并且对于仪器的使用也保持专业的态度，因此教师观测人员应当具有相应的操作仪器以及观测的基础知识与实践水平。观测过程中对于观测的结果应当如实进行记录，并且对于周围可能引起观测结果出现偏差的可能性也应当进行记录，变形体出现的相应变化更是记录的重点。最后观测人员依据统一的观测基数对于观测到的数据进行简单的处理与分析工作。

变形观测过程中需要通过对观测仪器进行水平移动才能对相应的卫星设备进行对接工作，这个时候就需要将接受卫星信号的设备与三脚架的中心位置始终保持在同一垂直线上，中杆气泡位于垂直线的中间位置，这样所测量出来的结果便是具有高度准确性的。另外，环境的变化也直接影响着测量结果的精度，为此进行多次测量之前要对气温，湿度，大气压等进行观察，保障测量过程中天气的变化差异不大。

（四）加强监测范围

地基的变化情况往往没有明显的规律性，通常呈现不均匀的变化趋势，所以导致在对高层建筑进行监测时，难以确保周围监测环境的稳定性。一般而言，监测的数据及结果都会受到周围环境的影响，而且影响在结果变化上十分直观。所以，对于周围监测环境的控制存在必要性，必须全面位地进行监控，以减少其对监测数据精确性的影响。

在对基坑进行挖掘的过程中，不仅要注意周围施工环境的安全性，还应当对地面的沉降情况及水位变化进行监测，同时还应对周围的岩土所发生的位置移动变化进行实时监测。对于在施工过程中发现的建筑物沉降明显及水位发生变化的现象，应当及时地报告，并做出相应的措施，具体分析以上变化对于建筑物的影响，以免出现重大的安全性事故。还应强调的是，进行具体的监测工作时，应当严格地按照相关要求进行，这是最基本的要求。

变形监测的另一个工作重点是对边坡进行实时监测。边坡的关系到整体监测工作的稳定性与准确性，对边坡进行监测时，应当充分结合建筑工程在整体施工上的布局设计要求，以制定符合边坡特征的合理方案，确保在执行上具有可行性，同时确保监测的结果具有充分性与正确性。

三、结语

综上所述，监测对象在受力的情形下，一般都存在受力不均匀的情况，所以在进行受力监测时应当运用力学结构知识，对相关的受力情况进行分析，从而能够科学合理地对变形的原因进行分析，同时可以精确分析受力不均匀的现象，以达到准确掌握建筑物设计原理及特性的目的。

此外，将变形对象的监测数据进行完整分析之后，建筑行业可以将相关的监测数据作为研究的基础，并且可以作为建筑结构的合理设计提供有益的经验与理论根据，进一步使建筑物的稳定性及安全性得到全面性地提升。另一方面，使用力学结构知识，可以明确受力的建筑位置，以确定监测的重点，同时确保数据的真实性，使建筑的使用达到预期效果。

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