[发明专利]一种用于基坑冠梁水平位移监测数据的增补分析方法

说明书

本发明公开了一种用于基坑冠梁水平位移监测数据的增补分析方法，包括采集监测点变形数据及支撑轴力实测值，采用abaqus构建计算模型，增补冠梁与各支撑交点处水平位移值，基于abaqus建模数据利用spline插值，获取冠梁水平位移连续变形平滑曲线，丰富变形监测数据；本发明利用支撑轴力换算补充了冠梁水平位移点，再通过有限元或Spline插值拟合曲线进行最大位移值预测，以综合评判冠梁未设测点区段的变形值，进而确定可能存在过大位移值的危险区段，有利于基坑监测的安全预警工作，从而更大程度的保障基坑安全，具有经济节约，易于操作，可靠性强的优点，在土木工程变形测量技术领域具有极高的应用价值。

技术领域

本发明涉及土木工程变形测量技术领域，具体为一种用于基坑冠梁水平位移监测数据的增补分析方法。

背景技术

基坑冠梁水平位移是判定基坑支护结构稳定性的关键参数之一，目前的监测方法主要是首先由设计单位选取冠梁局部特征点设置变形监测点并根据结构受力验算过给出相应报警指标，然后由监测单位采取测量机器人或经纬仪等光学仪器进行变形测量，也可以根据现场选择位移传感器等测量方法量取测点变形量。由于设计单位主要是根据设计计算及经验选取基坑冠梁的关键薄弱位置设置变形监测点，具有一定的离散性，结合岩土工程的复杂性，所设置的监测点可能并不位于实际变形最大区段，因此会造成一定的安全隐患。为了较为全面的掌握基坑冠梁水平位移变形情况，其一通常采用在变形较大的区域增设变形监测点的方法，以满足监测数据分析需要，但是这种方法无法掌握新增监测点从基坑开挖开始的绝对变形量；其二可以采取三维扫描仪对基坑进行扫描建模，可以掌握基坑冠梁每个位置的变形情况，该方法的精度较低，对于测量精度要求很高的基坑监测项目不适用。因此，研究一种可对基坑冠梁水平位移监测数据增补分析的方法在基坑变形监测分析中具有重要的实际应用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于基坑冠梁水平位移监测数据的增补分析方法，具有经济节约，易于操作，可靠性强的优点，在土木工程变形测量技术领域具有极高的应用价值，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于基坑冠梁水平位移监测数据的增补分析方法，包括以下步骤：

S1：采集冠梁水平位移监测点变形数据及支撑轴力实测值：根据设计单位提供的监测布点图布设监测点，采用常规监测方法采集冠梁水平位移监测点的变形值以及支撑轴力监测点的内力值；

S2：采用abaqus构建计算模型：模型采用线性弹性模型，模型单元类型采用梁单元，根据结构力学位移法建立梁体的弹性模量E、截面矩I、单跨梁体长度a、跨中某一点距梁体一端距离b、对应跨中点梁体挠度δ、对应跨中点受力F参数的计算模型见公式(1)：

根据支撑轴力实测值F、支撑长度l、支撑与冠梁夹角α、支撑混凝土弹性模量E、支撑截面面积A、冠梁与各支撑节点处的水平位移值δ_h参数建立计算模型见公式(2)：

S3：增补冠梁与各支撑交点处水平位移值，具体步骤如下：

S301：针对冠梁与支撑相接的位置，根据支撑刚度和截面尺寸换算各支撑的变形，按照两端各分配一半的原则将支撑变形的一半作为冠梁与各支撑节点处的水平位移值，即根据S2中得到的计算模型公式(2)进行计算，由此可得冠梁与各支撑交点处冠梁水平位移值，用以弥补不足的监测数据；

S302：对于冠梁不与支撑相接的位置，根据与冠梁相接的各支撑节点信息，根据内支撑平面分布特性，通过线性插值得到轴力点之间轴力插值，丰富轴力数据；

S303：对于冠梁不与支撑相接的位置，根据步骤S302得到的轴力插值数据，按照S301的方法进行计算，获取冠梁各对应点的水平位移值；