大跨度桥梁的变形监测及其精度分析.pdf

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1、华南理工大学学报（自然科学版）第29卷第8期JournalofSouthChinaUniversityofTechnologyVol.29No.82001年8月（NaturalScienceEdition）August2001!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!文章编号：1000-565X（2001）08-0086-04大跨度桥梁的变形监测及其精度分析贺志勇1盛飞2（1.华南理工大学交通学院，广东广州510640；2.广州市市政园

2、林工程质量检测中心，广东广州510050）摘要：大跨度桥梁建成后，为确保大桥的安全运行，及时掌握大桥结构的健康状况，避免出现灾难性的后果，必须对大桥的变形进行连续监测.文中首先对变形监测的精度进行了分析，接着叙述了番禺大桥变形监测的内容和方法，并给出了部分监测结果.关键词：大跨度桥梁；监测；精度中图分类号：U446.2文献标识码：A目前，我国已修建了多座大跨度桥梁，如广东的而且要简便可行.使用全站仪进行观测，速度快，精海湾大桥、虎门大桥及番禺大桥，上海的杨浦大桥及度高，能满足变形监测的精度要求.本研究中对变形江苏的江阴

3、大桥等.大跨度索支承桥梁（斜拉桥、悬监测的精度进行了分析，提出了所使用的全站仪和索桥）在长期的运行过程中，由于受到交通、风、地震水准仪应满足的精度，并叙述了番禺大桥变形监测等荷载以及材料老化、管理使用不当等因素的影响，的内容和方法，给出了部分监测结果.可能会造成结构的破坏，从而带来灾难性的后果.因此，为了确保大型桥梁的安全运行，必须对其进行变1变形监测的精度分析形监测和养护维修.变形监测是对变形物体上的一1.1索塔水平位移和主梁挠度的观测精度些观测点在不同时期进行重复观测，从这些观测点分析［1］坐标的变化中了解变形物体

4、几何形变的空间分布及全站仪设站于点N，测量点P，则点P的三维坐其随时间变化的情况.变形监测的方法与测量技术、标为计算机技术和传感器的发展密切相关，目前常用的XP=XN+S·cosV·cosA，变形监测方法有：（1）常规大地测量方法，即用常规测量仪器（经纬仪、测距仪、水准仪）测量角度、边长YP=YN+S·cosV·sinA，和高程的变化来测定变形量；（2）特殊测量手段，包HP=HN+S·sinV.括各种准直测量、倾斜仪测量、流体静力水准测量系式中，（XP，YP，HP）和（XN，YN，HN）分别为点P统及应变计测量等；（3

5、）摄影测量方法，包括近景摄和点N的三维坐标，S为斜距，V为竖直角，A为坐影和地面立体摄影测量等；（4）全球定位系统（GPS）标方位角.由误差传播定律有22222测量技术；（5）测量机器人（TCA），即由马达驱动的MXP=MXN+cosV·cosA·MS+2·sin2222全站仪和计算机软件组成的测量系统.监测技术的SV·cosA·MV!+精度关系到监测成果的质量，在运营状态下，斜拉桥S2·cos2V·sin2A·M22（1）A!的主塔、梁体的变形属于动态变形，所以所采用的实M2M2cos2V·sin2A·M2YP=YN

6、+S+时动态变形观测方法不仅要能获得高精度的结果，S2·sin2V·sin2A·M22+V!S2·cos2V·cos2A·M22（2）A!2222收稿日期：2000-12-04MHP=MHN+sinV·MS+作者简介：贺志勇（1964-），男，讲师，博士生，主要从事S2·cos2V·M2V!2（3）道路工程研究.式中，M代表中误差，!=206265.第8期贺志勇等：大跨度桥梁的变形监测及其精度分析87因全站仪具有竖轴补偿器，故MA=MV=MX，Y=13.93mm，MH=13.6lmm.M.将式（l）和（2）合并得实际观

7、测时，全站仪的实际观测精度一般要比!M2X，Y=M2XN，YN+cos2V·M2S+S2·M22标称精度低.若假定实际测角精度为12"，测距精度!"（4）为1（2+2Xl0-6）mm，补偿器精度为10.3"，则由M2=M2+sin2V·M2+式（6）和（7）可得：HHNSS2·cos2V·M22（5）MX，Y=17.88mm，MH=17.0lmm.!"以平距D作为测量距离来计算，则上式可化为若增加观测测回，距离控制在300m以内，则可M2=M2+cos2V·M2+以进一步提高精度.X，YXN，YNSD2·M2（cos2

8、V·"2）+M2（6）l.2沉降变形观测精度分析!iIIM2=M2+sin2V·M2+D2·M22+M2假设MH，MH和MH，MH分别为点和IHHNS!"fii-lii-l（7）点在第i和i-l周期观测所得的高程中误差，则对以上各式中的各种中误差作如下分析.点和I点的沉降量中误差分别为（M）2）2）2，（l）MXN，YN和MHN分