变形监测课件之七监测资料的整编与

第7章监测资料的整编与分析主要内容监测资料的整编监测资料的分析监测数据的预处理7.1监测资料的整编

概述变形观测资料处理工作的主要内容包括两个方面：资料整编和资料分析。对观测资料进行汇集、审核、整理、编排，使之集中、系统化、规格化和图表化，并刊印成册称为观测资料的整编。其目的是便于应用分析，向需用单位提供资料和归档保存。观测资料整编，通常是在平时对资料已有计算、校核甚至分析的基础上，按规定及时对整编年份内的所有观测资料进行整编。对工程及有关的各项观测资料进行综合性的定性和定量分析，找出变化规律及发展趋势称为观测资料分析。其目的是对工程建筑物的工作状态做出评估、判断和预测，达到有效地监视建筑物安全运行的目的。观测资料应随观测、随分析,以便发现问题,及时处理。观测资料分析是根据建筑物设计理论、施工经验和有关的基本理论和专业知识进行的。观测资料分析成果可指导施工和运行，同时也是进行科学研究、验证和提高建筑物设计理论和施工技术的基本资料。一般规定监测资料整编包括平时资料整理与定期资料编印。平时资料整理工作的主要内容（1）适时检查各观测项目原始观测数据和巡视检查记录的正确性、准确性和完整性。如有漏测、误读(记)或异常，应及时补(复)测、确认或更正。（2）及时进行各观测物理量的计(换)算，填写数据记录表格。（3）随时点绘观测物理量过程线图，考察和判断测值的变化趋势。如有异常，应及时分析原因，并备忘文字说明。原因不详或影响工程安全时，应及时上报主管部门。（4）随时整理巡视检查记录(含摄像资料)，补充或修正有关监测系统及观测设施的变动或检验、校(引)测情况，以及各种考证图、表等，确保资料的衔接与连续性。定期资料编印工作的主要内容（1）汇集工程的基本概况、监测系统布置和各项考证资料，以及各次巡检资料和有关报告、文件等。（2）在平时资料整理基础上，对整编时段内的各项观测物理量按时序进行列表统计和校对。此时如发现可疑数据，一般不宜删改，应加注说明，提醒读者注意。（3）绘制能表示各观测物理量在时间和空间上的分布特征图，以及有关因素的相关关系图。（4）分析各观测物理量的变化规律及其对工程安全的影响，并对影响工程安全的问题提出运行和处理意见。（5）对上述资料进行全面复核、汇编，并附以整编说明后，刊印成册，建档保存。采用计算机数据库系统进行资料存储和整编者，整编软件应具有数据录入、修改、查询，以及整编图、表的输出打印等功能。还应拷贝软盘备份。整编胡后的颂资料附应包医含如蜻下内崖容封面犹、目淹录、匀整编涨说明姨、工揉程概婚况、掀考证塘资料意、巡琴视检哥查资索料、驰观测户资料田、分源析成眯果和足封底俘。封面阀内容锈应包肉括:工程缝名称结、整完编时专段、危卷册蛮名称拆与编板号、纵整编心单位拍、刊浇印日脸期等拜。整编钟说明亩应包械括:本时樱段内逗的工程程变航化和若运行筹概况肥，巡滑视检歉查和代观测秀工作裂概况丝式，资述料的雕可信鸟程度夕；观票测设慈备的搞维修许、检双验、绵校测烘及更廉新改嫩造情射况，怖监测坊中发畜现的介问题怠及其志分析剩、处助理情仰况，恭对工储程管腹理运晃行的躲建议鹊，以费及整彩编工那作的听组织满、人庆员等京。观测改资料坑内容雾和编舍排顺惑序，略一般叫可根矿据本傅工程影的实本有观欣测项剑目编盖印，派每一梳项目渐中，咽统计穴表在半前，改整编黎图在为后。资料事分析会成果棒，主亚要是驶整编梁单位丝式对本遥时段茫内各弯观测绣资料蠢进行案的常只规性偿简单影分析搂结果膊，包净括分外析内成容和赵方法句，得誓出的侨图、妄表和麦简要御结论姻及建巨议。表7.坛1水平派位移夜观测称工作战基点衣考证据表编号型式规格埋设日期埋设位置基础情况测定日期高程（m）备注年月日X(m)Y(m)年月日表7.贡2水平框位移川量统滔计表观测日期历时测点编号及其累积水平位移量月日天P1P2…Pn…本年总量本年内特征值统计最大值测点号日期最小值测点号日期水平位移量较差备注水平位移正负号规定：向下游、向左岸为正；反之为负。本年总量为代数和。图7-1水平位移测值过程线整编倾资料稳的审脸查（1）完狮整性侦审查:整编辱资料运的内命容、禁项目凤、测吉次等舟是否庄齐全篮，各旷类图茫表的柜内容删、规才格、浪符号称、单僚位，铲以及手标注印方式婆和编诉排顺辽序是功否符庆合规疲定要片求等怖。（2）连学续性漠审查:各项蕉观测辩资料铲整编尖的时惕间与香前次钓整编项是否贪衔接用，整窑编图纽奉所选膀工程见部位次、测鞭点及响坐标进系统社等与额历次瓦整编夜是否口一致易。（3）合外理性芦审查:各观臭测物候理量骂的计(换)算和偶统计裙是否障正确绢、合毅理，纤特征炕值数皱据有牛无遗烤漏、替谬误开，有偏关图蛋件是练否准芳确、赞清晰踪蝶，以晕及工袍程性馋态变乞化是卫否符坡合一发般规望律等掏。（4）整没编说坝明的蛾审查:整编神说明合是否命符合凡有关姑规定量内容堆，尤风其注罪重工插程存四在的帅问题简、分扶析意买见和呼处理啊措施衰等是睁否正顺确，时以及澡需要胞说明抗的其那他事手项有突无疏搜漏等厦。成果兆要求正式翠刊印源的整馆编资揉料应衡体例毛统一痕，图繁表完紫整，跳线条乡丰清晰狗，装铁帧美得观，挽查阅钢方便歼。一般庄不应帆有印楚刷错择误。寇如发衰现印删刷错默误，转必须窝补印放勘误币表装喜于印宽册目轿录后伴。监测工数据湖的计按算机中管理监测肃数据吵的管默理方拴式可抓分为宴人工贷管理公和计超算机嫌管理柴。人工株管理捏是指渐采用加人工状量测戒效应预量，棍每个旨测次蕉采集瞧到的遥原始恰资料宽，按柱规定唤格式苏记录报在一凑定的赶记簿堵中，借对这匠些观辨测值各在资守料处捆理时预经可陵靠性雅检验租后按华时序窃制表恨或点亡绘过冈程线碰图与星相关稼图，类再依蛙靠监匹测人萌员的林经验熄和直易觉来亲进行清原因纱量与滴效应资量的害相关舌分析浪和对职过程颜线进封行观斑察，漂据此付作出浆判断露，最加后整命理归枕档。随着返计算架机电劝子技干术的等发展,变形捏监测袜的自个动化狸水平遭有了陆很大限提高曾。数紫据库表管理岛系统可已经吊发展登成为艘一种阔较为弹成熟歪的技析术，党在变碰形监钉测资锄料管瘦理中克已得喊到应阳用，洲并将导成为准监测伯数据搅管理吴的主始要方踏式。数据址库管搁理系胜统是录用户怜的应主用程旨序和商数据转库中连数据疼间的粗一个哑接口区。数稻据库法管理职系统缸包括组描述仍数据域库、宇建立努数据喷库、情使用侮数据运库，距对数址据库暖进行挪维护涉的语帆言，拖系统讲运行斩、控晒制程览序对劫数据尺库的键运行绪进行响管理品和调告度，舰以及短对数改据库该生成该、原范始装钉入、辰统计课、维平护、支故障点排除崖等一展系列聚的服腥务程耍序。数据冻库管丛理系少统的垫功能（1）各基种监内测资浴料以堤及有省关文倦件资须料的腹存储药、更那新、举增删菊、更屋改、保检索狗和管刃理；（2）监膏测资箱料的哲处理俩；（3）监胀测资撕料的护解释水。基本卵要求(1粒)系统抬功能右全面潜，运圣行可泽靠，躲使用怠简便设，易垫于维石护，剃有利攻于高粥效率勺地进蒸行安乳全监秒测工鼓作。(2返)要求辛使用汤合理敌的机涛型和渠软、颈硬件吼配置丙，便事于推撑广、勤扩展衬，在进将来挖必要京时，筋可与泡自动恩采集在系统林连接惧，实医现联损机实打时的魂安全剑监测墙。图7-2监测资料管理系统逻辑结构7.息2监测废资料柳的分代析概述20世纪30～50年代绸，观糟测资糕料分恨析工锯作全庸部用叛人工忍进行等。60年代罪以来苗，逐俩步采攻用电偷子计厚算机拦辅助往进行蹄。80年代因初期湾，工足业发踩达国雨家如漆美国云、日妹本、逆意大医利等体都已窄实现腹观测汁数据联处理套自动蓝化。意大卡利在70年代杏末80年代泄初即爪已采块用建价模分么析方怎法并陡实现致了混驼凝土叙坝的趟在线妄安全篮控制变，处醉于领碌先地亭位。中国脚在50～60年代嘱即已另进行尖资料寻分析衫工作忆，主霸要用育人工湾计算启和点包图。70年代易后期坏，开嫁始应耽用电亮子计敢算机冈。80年代庄中期穗主要直用计外算机得辅助忆进行编资料建分析胖，并复已开偏始研躲制安僻全监斩测专升家系怀统。监测兄资料肿的分代析一恨般可苍分为粉定期尿分析麦和不仿定期怖分析雹。施工垒期资匙料分秘析计算谣分析绍建筑时物在奴施工萍期取介得的削观测嫁资料遣，可胸为施从工决迟策提爱供必妻要的序依据味。例梯如，即为了吐安全纽奉施工贵，水既中填头土坝浊的填竭土速恳度控暮制和锻混凝谋土坝挪浇筑烟时的样混凝震土温间度控午制等敲，都匙需要净有关朵观测芽成果丘作依暑据。施工帆期资冬料分客析也剖为施妙工质荣量的亚评估滑和工代程运拘用的甚可能瓣性提汇出论爬证。运营仁初期狭资料抛分析从工熊程开杨始运遗用起贩，各秃项观协测都监需加遭强，借并应竞及时弊计算鄙分析宿观测晨资料卧，以支查明刻建筑睬物承笋受实经际荷融载作政用时滴的工待作状席态，罪保证猛建筑膀物的括安全丙。观测暮资料梁的分椅析成纯果，击除作覆为运受营初惰期安颈全控盆制依岸据外展，还寇为工伍程验姜收及匙长期辉运用位提供柜重要支资料诊。运行置期资糖料分话析应定福期进验行资尿料分昆析（托例如菜大坝锄等水头工建扩筑物狼每5年一罩次）,分析识成果镜作为宇长期恭安全欣运行胸的科炒学依醋据，训用以盐判断鲜建筑预物性隶态是垒否正扯常,评估光其安劝全程首度,制定花维修主加固炼方案脾，更漆新改蓬造安满全监窃测系申统。运行术期资磁料分级析是鼠定期令进行环建筑邮物安彻全鉴棵定的补必要贱资料房诚。不定轧期分善析在有愧特殊碑需要邀时，技才专欲门进溜行的朝分析袋称不密定期始分析泡。如仇遭遇攀洪水法、地娃震后卷，建品筑物迅发生昌了异被常变貌化，戒甚至范局部罗遭受味破坏盟，就口要进抗行不映定期哲分析叫，据娘以判阀断建影筑物嫂的安触全程碎度，捡并为概制定手修复牛加固趁方案拍提供炊科学坝依据渴。监测跨资料您的检敞核（1）校疼核各深项原雾始记袍录，欢检查另各次勺变形薄值的宏计算闻是否接有误巨。可形通过汇不同显方法惕的验棵算，受不同地人员蹄的重球复计解算来贺消除挂监测寨资料软中可逼能带斧有的适错误爪。（2）原织始资校料的蜓统计弯分析滴，可神采用叹统计总方法棒进行崖粗差厘检验铺。（3）原纯始实贯测值谈的逻患辑分嫁析。膛根据短监测沉点的怨内在砍物理功意义测来分膝析原窝始实崖测值扬的可炕靠性止。主剃要用涂于工底程建白筑物犹变形永的原侄始实辜测值门，一门般进宜行一喂致性兔和相置关性炸分析约。资料语分析思方法变形复分析价主要看包括蚁两方座面内妥容：芬第一刻是对涂建筑指物变夜形进盏行几王何分猜析，根即对统建筑助物的旦空间孙变化振给出辰几何倾描述只；第贩二是娱对建牧筑物栽变形挤进行公物理旺解释拉。几低何分孟析的宅成果给是建县筑物生运营聪状态陈正确抱性判左断的档基础愈。常用完的分材析方翅法有摘作图挤分析兽、统廊计分茂析、俩对比舰分析汤和建勺模分通析。作图届分析通过气绘制贫各观跟测物浑理量成的过倍程线存及特艳征原颤因量边下的脾效应自量过枝程线五图，乱考察民效应谦量随拔时间尼的变化化规含律和姓趋势示，常群用的凡是将解观测工资料毅按时沫间顺躲序绘扔制成叨过程旋线。通过白绘制多各效毅应量纲的平贝面或丛剖面控分布冲图，革以考瓣察效饭应量愚随空他间的棚分布煮情况棒和特揉点。通过尼绘制搜各效赖应量茅与原俭因量零的相刮关图逗，以界考察趴效应漏量的产主要平影响支因素遭及其茶相关炭程度恐和变弓化规活律。这种拒方法个简便损、直榨观，相特别摆适用出于初子步分螺析阶蓄段。图7-6多测点测值过程线图7-7某高层建筑基础沉降分布图统计番分析对各僚观测低物理万量历昂年的在最大岔和最枝小值(含出阔现时例间)、变驾幅、嫩周期舞、年拉平均胆值及促年变垂化率摧等进羊行统保计、妈分析回，以亦考察双各观敏测量弄之间某在数词量变墨化方慨面是逆否具婚有一烫致性朋、合瞒理性态，以耍及它间们的妈重现弓性和刮稳定泼性等即。这种牺方法起具有冠定量效的概洪念，酱使分搅析成鲁果更钥具实曲用性钳。对比配分析比较劫各次专巡视闻检查遗资料杀，定像性考绑察建思筑物驰外观要异常坛现象胀的部取位、法变化垦规律绕和发捷展趋踏势；比较罪同类呆效应知量观费测值关的变均化规罩律或咬发展爽趋势瘦，是将否具膨有一很致性且和合忆理性进；将监找测成稍果与亲理论殃计算夫或模踩型试甲验成贤果相广比较蔑，观这察其好规律消和趋想势是小否有季一致赛性、亏合理叹性，菠并与茂工程蔽的某最些技桨术警径戒值哲相比赖较，辰以判州断工愈程的是工作访状态绩是否盲异常附。建模挺分析采用仓系统背识别鉴方法由处理公观测蚊资料互，建经立数宫学模腐型，侮用以顺分离折影响解因素峡，研饰究观最测物疤理量恳变化协规律旗，进戒行实卵测值阅预报息和实寸现安拾全控炭制。常用滔数学所模型朗有三蠢种：①统灶计模哈型：温主要先以逐姐步回司归计骂算方订法处国理实键测资馒料建鼓立的卸模型除；②确刷定性昨模型免：主灯要以熊有限获元计净算和哑最小替二乘浑法处思理实嘉测资额料建怎立的悦模型些；③混烂合模御型：特一部俘分观岁测物鲜理量司（如碑温度剩）用躁统计悲模型足，一晚部分脑观测搞物理迅量（至如变绿形）雄用确腔定性化模型雀。这种蓝方法泄能够然定量颤分析事，是纳长期糟观测皆资料改进行揉系统夹分析穴的主稳要方撇法。7.情3监测舒数据愤的预说处理主要冠工作监测缘瑞物理败量的农转换监测碗数据讯的粗献差检傻查系统菠误差铺的检梅验3σ准则对于染观测幸数据期序列，描民述该斤序列懒数据省的变馒化特窑征为若时，严则认网为是奇尼异值局，应飘予以型舍弃娇。统计明检验邪法假设宣以前敢的测彼值子循样为太：本次品测值拾为：，则章可求竟得样课本的渣均值冲和方仁差为耍：当时，扣则认角为测伪值无蜻粗差宿，否惭则，棋认为炮测值肯异常沙。关联哄分析拜法假设删有测粥点Ａ朴与Ｂ娘，其默观测叉值分梯别为与它们振的关仿系可搂用下摆列多堤项式使数学丙模型狭描述悼：用最逃小二准乘法铜求得校其估员值，功并可地求出沸回归红中误呜差Ｓ最为：利用垦该回饱归方局程，撤就可筒以根贤据相犹邻测劳点的苦变形箩值，袋预计拴该相亿关测耽点的勿变形尼值，嫁从而哀检核淡监测充数据注。在愿实际静检验摇中，落如异腊常测耻点的浴若干挪个关筐联测忽点在挖时间肝、方照向等串方面彼都发付现类盛似的铅异常美情况赵，则柳认为匀测值跳异常弊是由间结构赌变化盈引起锦的，萝否则欧，认抢为异抢常是宿由监艘测因爱素引