時(shí)間序列在建筑物沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用研究

通過(guò)對(duì)高層建筑物的沉降進(jìn)行跟蹤觀測(cè),獲得建筑物沉降的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。分析地基在不同荷載作用下隨時(shí)間沉降的規(guī)律,為高層建筑物施工和運(yùn)營(yíng)安全提供數(shù)據(jù)保證。通過(guò)對(duì)建筑物野外觀察及沉降數(shù)據(jù)討論,分析建筑物沉降原因。

時(shí)間序列分析是一種動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)處理方法,廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理中。變形監(jiān)測(cè)是一種延續(xù)性的數(shù)據(jù)收集過(guò)程,本文通過(guò)介紹時(shí)間序列分析方法,驗(yàn)證其在建筑物沉降監(jiān)測(cè)中的適用性。變形監(jiān)測(cè)的最終目的是為了預(yù)測(cè),保證工程的安全進(jìn)行。針對(duì)預(yù)測(cè)步長(zhǎng)越長(zhǎng)精度越低的問(wèn)題,進(jìn)一步地,在獲取新數(shù)據(jù)之后,利用原預(yù)測(cè)值進(jìn)行修正預(yù)測(cè),在盡量少的增加工作量的基礎(chǔ)上,充分利用新獲得數(shù)據(jù)較好的提高了預(yù)測(cè)精度。

簡(jiǎn)要介紹了時(shí)間序列分析的基本原理及方法、數(shù)據(jù)識(shí)別、建模和預(yù)報(bào)及其在變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用。結(jié)合華景新城二區(qū)六期20號(hào)樓的一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)(j101)連續(xù)20期的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了計(jì)算分析,實(shí)際工程應(yīng)用表明,該模型能準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)建筑的變形,具有很強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

2010年北京市朝陽(yáng)區(qū)教委下屬芳草地小學(xué)、青年政治學(xué)院附中、東方德才學(xué)校和建院附中四所學(xué)校改擴(kuò)建。隨著校舍基礎(chǔ)挖槽深度與日俱增,基坑及其周邊建筑物的沉降安全也越來(lái)越引起各方關(guān)注,我單位受朝陽(yáng)區(qū)教委委托對(duì)其下屬的四所學(xué)校改擴(kuò)建工程過(guò)程中進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)。分為:沉降觀測(cè)、數(shù)據(jù)處理、成果數(shù)據(jù)分析。

時(shí)間序列分析是一種動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)處理方法,廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理中.變形監(jiān)測(cè)是一種延續(xù)性的數(shù)據(jù)收集過(guò)程,本文通過(guò)介紹時(shí)間序列分析方法,驗(yàn)證其在建筑物沉降監(jiān)測(cè)中的適用性.變形監(jiān)測(cè)的最終目的是為了預(yù)測(cè),保證工程的安全進(jìn)行.針對(duì)預(yù)測(cè)步長(zhǎng)越長(zhǎng)精度越低的問(wèn)題,進(jìn)一步地,在獲取新數(shù)據(jù)之后,利用原預(yù)測(cè)值進(jìn)行修正預(yù)測(cè),在盡量少的增加工作量的基礎(chǔ)上,充分利用新獲得數(shù)據(jù)較好的提高了預(yù)測(cè)精度.

應(yīng)用了混沌時(shí)間序列預(yù)測(cè)方法,建立了沉降預(yù)測(cè)的非線性混沌模型,實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)安大學(xué)b點(diǎn)高層住宅樓實(shí)際沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)計(jì)算。

介紹了壓差沉降在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),結(jié)合某地鐵基坑施工期間周邊建筑物沉降監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,驗(yàn)證了該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的可靠性,結(jié)果表明,該系統(tǒng)能夠滿足建筑物的實(shí)時(shí)沉降監(jiān)測(cè)精度要求,且能達(dá)到遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)并預(yù)警的效果,具有較高的工程應(yīng)用價(jià)值。

文中研究了kalman濾波方法在建筑物沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用,并利用模擬和實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù),分別采用了標(biāo)準(zhǔn)kalman濾波,抗差自適應(yīng)kalman濾波,雙自適應(yīng)因子濾波三種方案進(jìn)行了濾波處理,比較和分析了各種方案的優(yōu)點(diǎn)和不足,以指導(dǎo)實(shí)踐應(yīng)用。

簡(jiǎn)要介紹了灰色模型的基本原理及建模方法,并針對(duì)具體的工程實(shí)例,通過(guò)建立灰色預(yù)報(bào)模型來(lái)預(yù)報(bào)未來(lái)幾天的沉降量。結(jié)果表明：灰色模型具有較高的預(yù)報(bào)精度,數(shù)據(jù)非?？煽?所以可以通過(guò)建立灰色模型的方法來(lái)了解建筑物短期內(nèi)的沉降變化規(guī)律。

18卷4期 2009年8月 　　　　　　　　　 自　然　災(zāi)　害　學(xué)　報(bào) journalofnaturaldisasters vol.18no.4 aug.2009 　　收稿日期:2008-10-21;　修訂日期:2009-06-15 　　作者簡(jiǎn)介:肖新華(1967-),女,副教授,主要從事建筑結(jié)構(gòu)、工程技術(shù)研究及工程項(xiàng)目管理.e-mail:420163716@qq.com 文章編號(hào):1004-4574(2009)04-0154-04 gps技術(shù)在建筑物沉降監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用 肖新華 (濮陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河南濮陽(yáng)457000) 摘　要:隨著人類生活、生產(chǎn)領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,出現(xiàn)了越來(lái)越多的大型建筑物和工業(yè)設(shè)施。由于多種 因素的影響,這些大型建筑物和工業(yè)設(shè)施在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中都會(huì)發(fā)生某

文中研究了kalman濾波方法在建筑物沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用,并利用模擬和實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù),分別采用了標(biāo)準(zhǔn)kalman濾波,抗差自適應(yīng)kalman濾波,雙自適應(yīng)因子濾波三種方案進(jìn)行了濾波處理,比較和分析了各種方案的優(yōu)點(diǎn)和不足,以指導(dǎo)實(shí)踐應(yīng)用.

結(jié)合沉降變形監(jiān)測(cè)相關(guān)理論,以寶雞市某高層建筑工程沉降監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為例,首先對(duì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)的水準(zhǔn)基點(diǎn)穩(wěn)定性進(jìn)行分析,而后描述了監(jiān)測(cè)網(wǎng)的布設(shè)方法,最后通過(guò)繪制沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的沉降荷載時(shí)間曲線圖對(duì)監(jiān)測(cè)成果數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,驗(yàn)證了該方法在沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析中的實(shí)用性。

時(shí)間序列分析在建筑變形監(jiān)測(cè)中有著很大的作用,本文首先介紹了時(shí)間序列的原理,分析時(shí)間序列的模型,以及在建筑物變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用.重點(diǎn)闡述各類時(shí)間序列模型的參數(shù)估計(jì)與預(yù)測(cè)過(guò)程,并結(jié)合實(shí)際工程分析時(shí)間序列應(yīng)用的效果以及監(jiān)測(cè)點(diǎn)的變化規(guī)律.

為了提高變形預(yù)測(cè)的精度,獲得可靠有效的預(yù)報(bào)模型,通過(guò)對(duì)回歸模型殘差項(xiàng)的進(jìn)一步分析,利用eviews對(duì)殘差序列建立了時(shí)間序列模型,從而得到了回歸和時(shí)間序列組合模型.利用該模型對(duì)一組實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、預(yù)測(cè),并將變形數(shù)據(jù)和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,證明了組合模型具有更好的預(yù)測(cè)精度和可靠性.

為了提高變形預(yù)測(cè)的精度,獲得可靠有效的預(yù)報(bào)模型,通過(guò)對(duì)回歸模型殘差項(xiàng)的進(jìn)一步分析,利用eviews對(duì)殘差序列建立了時(shí)間序列模型,從而得到了回歸和時(shí)間序列組合模型.利用該模型對(duì)一組實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、預(yù)測(cè),并將變形數(shù)據(jù)和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,證明了組合模型具有更好的預(yù)測(cè)精度和可靠性.

采用時(shí)間序列分析方法,對(duì)長(zhǎng)春市地鐵一號(hào)線——繁榮路站基坑變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)連續(xù)28期的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,建立自回歸模型,并對(duì)后4期數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)報(bào),其一步擬合中誤差為σ=±0.2mm,具有較高精度。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析,論證了時(shí)間序列分析方法在地鐵沉降監(jiān)測(cè)中的可行性與有效性。

建筑施工中,沉降觀測(cè)是監(jiān)測(cè)建筑物是否安全的重要環(huán)節(jié)。為此,將灰色系統(tǒng)理論應(yīng)用于建筑物沉降變形數(shù)據(jù)分析,結(jié)合實(shí)例,驗(yàn)證了灰色gm(1,1)預(yù)測(cè)方法在建筑物沉降監(jiān)測(cè)中應(yīng)用的可行性和可靠性。

該文提出了穩(wěn)健灰色模型,并將其應(yīng)用于某建筑物沉降的預(yù)測(cè)。結(jié)果表明,穩(wěn)健gm(1,1)模型比常規(guī)gm(1,1)模型具有更好的抗干擾性能和受異常點(diǎn)影響小的優(yōu)點(diǎn),更具有預(yù)測(cè)應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)還編寫(xiě)了計(jì)算機(jī)程序?qū)疑A(yù)測(cè)過(guò)程進(jìn)行電腦處理,大大減少了工作量。

針對(duì)經(jīng)典verhulst模型背景值建模機(jī)理的不嚴(yán)密和初始值設(shè)定的不科學(xué)性,給出了灰導(dǎo)數(shù)改進(jìn)模型及模型參數(shù)的最優(yōu)估計(jì)式。采用原始數(shù)據(jù)一次累加與其擬合值的殘差平方和最小作為約束準(zhǔn)則,推導(dǎo)出虛擬初始值的計(jì)算公式,建立了無(wú)需設(shè)定初始值約束的優(yōu)化模型,并以南水北調(diào)工程沉降監(jiān)測(cè)實(shí)例驗(yàn)證了模型預(yù)測(cè)精度,為沉降監(jiān)測(cè)中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)建模提供了合理的解決方案。

建筑物的沉降觀測(cè)是保證建筑物安全科學(xué)施工的重要保障之一,在水準(zhǔn)測(cè)量困難的情況下可以利用全站儀無(wú)儀高法替代水準(zhǔn)進(jìn)行沉降觀測(cè).本文在分析全站儀無(wú)儀高法高程測(cè)量精度的基礎(chǔ)上,成功將該方法應(yīng)用到建筑物的沉降監(jiān)測(cè)中,擴(kuò)展了同類工程沉降監(jiān)測(cè)的方法.

目的探求樁基基礎(chǔ)與灰土地基基礎(chǔ)高層建筑物沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析的較優(yōu)方法。方法應(yīng)用線性回歸模型、時(shí)間序列模型、灰色系統(tǒng)模型對(duì)樁基基礎(chǔ)與灰土地基基礎(chǔ)的高層建筑物沉降實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。結(jié)果3種方法對(duì)樁基基礎(chǔ)高層建筑物的數(shù)據(jù)分析均取得了良好效果,而對(duì)灰土地基基礎(chǔ)高層建筑物沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析中,時(shí)間系列模型要優(yōu)于線性回歸模型、灰色系統(tǒng)模型。結(jié)論樁基基礎(chǔ)高層建筑物的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析可以采用線性回歸模型、時(shí)間序列模型、灰色系統(tǒng)模型,而灰土地基基礎(chǔ)高層建筑物監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析更適合選用時(shí)間序列模型。

高層建筑物在建筑施工期間,隨著主體荷載的增加,必然造成主體規(guī)則或者不規(guī)則的下沉。究竟下沉量有多大,下沉是否均勻以及主體在封頂以后的一段時(shí)間內(nèi)是否趨于穩(wěn)定,都是檢驗(yàn)工程質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)之一。因此對(duì)高層建筑物沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,并在此基礎(chǔ)上對(duì)停止監(jiān)測(cè)以后的一段時(shí)間內(nèi)建筑物的沉降趨勢(shì)作出預(yù)測(cè)是非常必要的。本文把線性回歸模型、時(shí)間序列模型、灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)應(yīng)用到建筑物沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的綜合分析中,并給出實(shí)例分析,取得了良好的效果。