变形监测网点位稳定性分析方法研究

发布时间：2017-11-25 20:08

  本文关键词：变形监测网点位稳定性分析方法研究

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【摘要】：变形监测的目的是通过测定变形体的大小、形状及其位置的变化来确定变形体的几何状态,从而分析和评价变形体的安全状态,及时发现并解决安全隐患。变形监测工作的实施离不开变形监测网,而如何判断和确定稳定的基准点是计算变形监测点位移形变量和进行变形分析的基础,更是整个变形监测成败的关键技术。变形监测网点位稳定性分析的方法很多,各有其优缺点。目前寻求通用、可靠的点位稳定性检验方法依然是变形监测领域亟待解决的难题。本文分析了近年来对变形监测网点位稳定性分析方法的研究情况,针对稳定性分析中存在的若干问题进行了分析与探讨,其主要内容如下：1、对变形监测网的参考系和自由网的平差方式进行了介绍与分析,实例分析了几种常用的稳定性分析方法在不同参考基准下的检验情况,结果表明同一种稳定性分析方法在不同的参考基准下的检验结果不同,且不同方法在相同基准下的检验结果也不同。因此在实际工程项目中,点位稳定性分析的参考基准应该尽量与实际相符。2、分析和总结了几种常用稳定性分析方法的优缺点,针对无稳定基准的变形监测网,对常规的平均间隙法进行了一种改进,即在利用相似变换和选权迭代法统一基准后,求出与实际相符的参考基准下的位移量及其协因数阵,然后利用单点位移法确定相对稳定点作为拟稳点,最后在拟稳基准下采用平均间隙法进行点位的稳定性分析。通过与重心基准和稳定基准下的平均间隙法进行实例对比分析,证实采用改进后的平均间隙法进行点位稳定性分析时的结果更优,不会出现动点误判为稳定点的情况,能满足变形监测网点位稳定性分析的一般要求。3、由于变形监测网中存在基准点变动会导致前后期平差基准不同,这样就会造成在重心基准下求解的位移量与实际形变不符,从而导致点位的稳定性出现误判。针对该问题,本文在重心基准下对常规限差法进行了一种改进——较差矩阵法,即利用秩亏自由网平差结果计算出每2个网点间的实测高差之差(高程网)或实测坐标分量较差之差(平面网),与允许误差区间进行对比后形成一个只含有0和1元素的0-1下三角矩阵,然后按照一定的判定指标确定各点的稳定性。通过与重心基准下的其他稳定性分析方法进行实例对比分析后,证实该方法不会出现动点误判为稳定点的情况,体现了该方法在重心基准下进行点位稳定性分析的优越性,特别适合线状变形监测网的点位稳定性分析。4、运用C语言开发了变形监测数据处理软件,该软件能够对垂直位移和水平位移监测网的观测数据进行数据检核、平差计算与精度评定,还可以对多期变形监测数据进行点位稳定性分析。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU196.1

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本文编号：1227214