变形监测在高层建筑中运用

本文分析了高层建筑变形监测的基本特点与高层建筑变形监测的实施过程，从而力图实现一定的学术研究意义与现实实践意义。

高层建筑变形监测是通过对建筑物外型进行变形方面的监测，对建筑物外形状态进行判定，一旦出出现安全范围外的变形事故，及时分析高层建筑变形原因，实施纠偏措施，从而有效保障人民生命财产安全。因此，本文分析了高层建筑变形监测的基本特点与高层建筑变形监测的实施过程，从而力图实现一定的学术研究意义与现实实践意义。

1. 引言

(1)建筑物变形是指建筑物在施工建设与运营管理过程中由于地下水结构、气候温度变化、建筑物材料折损、建筑物荷载变化等作用下建筑物发生垂直升降、水平位移等一系列外形变化状态的统称。而建筑物变形监测分析是指借助相应测量仪器和技术标准、规范，对建筑物外形进行及时的监测与分析。

(2)高层建筑由于其建筑规模和经济规模都比较大，因此高层建筑施工和运营过程中变形监测都尤为重要。一方面，对高层建筑实施不定期的监测有助于及时发现高层建筑存在的问题，分析问题的原因，提出解决问题的对策，从而保障人民生命财产安全;另一方面，高层建筑变形监测数据、技术标准、解决对策等对行业内其他建筑物变形监测有重要的学术借鉴意义。

2. 高层建筑变形监测的特点

(1)主要目的是安全监测。

高层建筑变形监测重要目的在于对高层建筑的安全进行监测，而这又分为外部监测和内部监测两个部分。内部监测主要是借助专业化的技术设备对高层建筑内部应力、建筑物内部温度变化、建筑物动力特性等方面进行不定期监测。外部监测主要是通过观察、测量数据等对高层建筑沉降、位移、倾斜及裂缝等方面进行观测。在高层建筑安全监测中，外部监测和内部监测相辅相成，应同时进行，协同分析。

(2)监测精度要求高。

由于高层建筑外形数据“牵一发而动全身”，高层建筑外形数据微小的变化就会对建筑整体的稳定性及安全性构成极大的威胁，同时不利于外形变化原因的分析与对策的研究，因此，相较于其他建筑变形监测，高层建筑变形监测要求极高的精确度，从而保障监测有效性。

(3)多次重复性监测。

高层建筑变形监测是一项周期性、重复性的监测工作。以高层建筑沉降监测为例，变形监测时需要对同一监测点在不同监测周期的坐标差和高程差进行数据统计和计算。一方面，要根据季节和地质周期的不同进行周期性数据统计与分析，结合季节及地质周期变化因素进行原因与对策分析;另一方面，需要借助各种技术设备对瞬时坐标差和高程差进行计算分析，保障数据及时性。

(4)严格的数据分析方法。

高层建筑变形监测涉及繁多数据，由于建筑本身短期内变化较小，因此很多数据误差极小难以区分，因此对高层建筑外形数据分析时需要借助专业的软件和严格的数据分析方法对浩瀚的数据进行统计分析。

3. 高层建筑变形监测实施过程

3.1高层建筑变形监测方案设计。

高层建筑变形监测方案设计具体内容包括以下方面：

(1)国家建筑安全管理施规范。

(2)建筑行业内要求建筑变形监测需要统计的数据信息。

(3)其他建筑变形监测经验。

(4)高层建筑本身所处的地质条件、水文环境、气候条件。

通过以上技术标准及行业规范的统计与分析，高层建筑变形监测主要对建筑物垂直沉降、水平位移、裂缝大小、倾斜程度等方面数据进行统计分析。

3.2高层建筑变形监测方案实施。

(1)确定监测精度与监测方法。

高层建筑变形监测精度的确定主要依据以下几个方面：高层建筑在不同时间周期上的平均变化量;行业技术规范内固定变化量;高层建筑技术规范中最小变形值;建筑地质环境、水文环境允许值。而高层建筑监测方法主要根据行业内其他建筑变形监测的经验结合本建筑周围环境制定特色化的监测方案。

(2)制定变形监测周期。

变形监测周期的确定主要取决于高层建筑的变形值大小、变形速度以及高层建筑变形监测目的。制定变形监测周期的基本依据在于高层建筑的建筑目的、变形速度、变形监测精度要求和高层建筑外部环境特点。一般高层建筑变形监测周期可以利用公式：来进行计算。公式中hM表示设置的不同监测点的高程差;V表示高层建筑的沉降速度;K表示不同监测点之间的沉降量与误差之间的比例。根据公式计算，一般高层建筑运营阶段第一年变形监测需要每季度进行监测，而第二年基本可以每半年进行一次变形监测，其他时间可以每年进行一次监测。在高层建筑变形监测中要随时统计分析第一手的数据资料，从而有效保障监测精度。

(3)严格要求监测人员及技术设备。

高层建筑变形监测人员需要具备专业的测量理论知识和实践经验，从而对监测结果有效分析，对监测问题制定相应的解决方案。而专业化的技术设备必须满足高层建筑变形监测精度的要求。

(4)科学布置变形监测点。

高层建筑变形监测点的设置直接关系到是否能够对高层建筑设计变形量、变形速度、变形频率的高精度有直接的关系，因此高层建筑变形监测变形监测点的布置尤为重要。例如高层建筑沉降监测点的布置中需要在建筑本身至少设置三个不受建筑施工影响的水准点，同时在每次的变形监测之前都需要对水准点进行检验，测试水准点的稳定性。

(5)有效记录分析监测结果。

高层建筑变形监测结果的分析记录一定要利用科学的表格进行统计、确保数据统计结果的及时性、准确性。而对于统计结果的分析需要利用专业化的分析方法和模型。

4. 结论

高层建筑变形监测是建筑运营阶段的一项重要工程，对高层建筑本身的安全性及稳定性有重要的意义，而高层建筑变形监测不仅需要专业化的理论知识基础，同时需要先进的变形监测经验指导，多方面资源的组织与协调才能保障高层建筑变形监测的有效性。