北京市地方标准文物建筑安全监测技术规范doc

北京市地方标准文物建筑安全监测技术规范doc内容摘要：

测应与变形监测频次同步且宜采用实时监测。 监测数据处理应修正系统误差，剔除粗差，并根据监测结果计算相邻次间的应力增量和累计值， 形成图标。 将应力应变监测结果与过程分析结果对比分析，评价结构的工作状态，提交分析报告。 变形监测 变形监测可分为沉降监测、水平位移监测和其他位移监测。 [条文 说明 ] 沉降监测，对文物建筑地基、基础及地面在荷载作用下产生的竖向移动进行的监测，分为 下沉监测和上升监测。 例如，文物建筑基础沉降监测、各结构层竖向变形监测、檐口下沉变形监测、翼 角下沉变形监测、正脊下沉变形监测等；水平位移监测，对文物建筑产生的各类非竖向变形的监测；其 他位移监测一般有挠度监测和倾斜监测、裂缝监测等，如文物建筑的梁挠曲、柱倾斜、墙体倾斜监测等。 文物建筑变形监测可根据需要，分别或组合监测文物建筑的沉降变形、水平位移变形、挠度、 倾斜、裂缝等变形。 文物建 筑变形监测基准点和工作基点的设置及观测应符合下列规定： a) 沉降监测应设置高程基准点，水平位移监测应设置平面基准点，裂缝监测等局部相对变形测量 可不设置基准点，但应考虑结构整体变形对监测结果的影响。 当基准点离所测文物建筑距离较 远致使变形监测作业不方便时，宜设置工作基点； b) 变形监测的基准点应设置在变形区域以外、位置稳定、易于长期保存的地方，并应定期复测。 复测周期应视基准点所在位置的稳定情况确定，在文物建筑修缮施工过程中宜 1～ 2 月复测一 次，点位稳定后宜每季度或每半年复测一次； 当观测点变形测量成果出现异常，或当测区受到 地震、洪水、爆破等外界因素影响时，应及时进行复测，并对其稳定性进行分析； c) 变形监测基准点的标石、标志埋设后，应达到稳定后方可开始观测。 稳定期应根据观测要求与 地质条件确定，不宜少于 15d； d) 当有工作基点时，每期变形观测时均应将其与基准点进行联测，然后再对观测点进行观测； e) 变形控制测量的精度级别应不低于沉降或位移观测的精度级别； f) 高程控制网的测量宜采用水准测量方法，当不便使用水准测量时，可使用电磁波测距三角高程 测量方法； g) 平面控制测量可采用边角测量、导线测量、 GNSS 测量及三角测量、三边测量等形式。 三维控 制测量可使用 GNSS 测量及边角测量、导线测量、水准测量和电磁波测距三角高程测量的组合 方法； 文物建筑变形观测应符合下列规定： a) 文物建筑变形监测应按确定的观测周期和总次数进行观测。 变形观测周期的确定应以能系统地 反映所测建筑变形的变化过程、且不遗漏其变化时刻为原则，并综合考虑单位时间内变形量的 大小、变化特征、观测精度要求及外界因素影响情况。 b) 文 物建筑变形测量的首次（即零周期）观测应连续进行两次独立观测，并取观测结果的中数作 为变形测量初始值。 12 DB11/T XXXX—XXXX c) 一个周期的观测应在短的时间内完成。 不同周期观测时，宜采用相同的观测网形、观测线路和 观测方法，并使用同一测量仪器和设备。 对于一次变形监测，宜固定观测人员、选择最佳观测 时段、在相同的环境和条件下观测。 d) 监测过程中，变形量或变形速率超出预警值或发生异常变形时，必须立即报告委托方，同时应 及时增加观测次数或调整变形监测方案。 文物建筑水平位移监测方法应符合下列规定： a) 变形观测点在特定方向的位移时，可使用视准线、激光准直、测边角等方法； b) 变形观测点任意方向位移时，可采用前方交会或方向差交会及极坐标等方法； c) 对于观测内容较多的大测区或观测点远离稳定地区的测区，宜采用测角、测边、边角及 GPS 与基准线法相结合的综合方法。 文物建筑沉降监测可采用几何水准法、液体静力水准法、电磁波测距三角高程测量方法等。 文物建筑倾斜监测应符合下列规定： a) 当从文物建筑 或构件的外部监测倾斜时，宜选用投点法、测水平角法、前方交会法等经纬仪观 测法； b) 当利用文物建筑物或构件的顶部或底部之间的竖向通视条件进行倾斜监测时，宜选用激光铅直 仪观测法、激光位移计自动记录法、正倒垂线法、吊垂法等观测方法； c) 当利用相对沉降量间接确定文物建筑整体倾斜时，可选用倾斜仪侧记法、测定基础沉降差法等 观测方法； d) 重要构件的倾斜监测宜采用倾斜传感器，倾斜传感器可根据监测要求选用固定式或便携式。 e) 倾斜监测频次应根据倾斜变化速度确定，宜与水平位移 监测及垂直位移监测频次相协调，当发 现倾斜度增大时应及时增加监测次数或进行持续监测。 文物建筑挠度监测方法应符合下列规定： a) 文物建筑基础和文物建筑主体以及墙、柱等独立构筑物的挠度监测，应按照一定周期测定。 b) 挠度监测的周期应根据荷载情况并考虑设计、修缮施工要求确定。 c) 独立文物建筑的挠度监测，除采用文物建筑主体挠度监测要求外，当观测条件允许时，亦可用 挠度计、位移传感器等设备直接测定挠度值。 d) 挠度监测频次应根据挠度变化速度确定，宜与水平位移监测 及垂直位移监测频次相协调，当发 现挠度增大时应及时增加监测次数或进行持续监测。 文物建筑裂缝监测应符合下列规定： a) 裂缝监测宜采用量测、观测、检测与监测方法独立或相互结合的方式进行。 b) 裂缝监测应测量文物建筑上的裂缝位置、走向、长度、宽度及其变化情况，必要时应监测裂缝 深度。 每次观测应绘出裂缝的位置、形态和尺寸，注明日期，并拍摄裂缝照片。 c) 对于数量少、量测方便的裂缝，可采用比例尺、小钢尺或游标卡尺等工具定期量出标志间距离 求得裂缝变化值，或用方格网板定期读取“ 坐标差” 计算裂缝变化值；对于大面积且不便于人 工量测的众多裂缝宜采用交会测量或近景摄影测量方法；需要连续监测裂缝变化时，可采用测 缝计或传感器自动侧记方法观测。 d) 需监测裂缝两侧两点位移的变化时可用结构裂缝监测传感器，传感器包括振弦式测缝计、应变 式裂缝计或光纤类位移计，传感器的量程应大于裂缝的预警宽度，传感器测量方向应与裂缝走 向垂直； e) 已发生开裂结构，宜监测裂缝的宽度变化；尚未发生开裂结构，宜监测结构的应变变化。 f) 裂缝的监测频次应 根据裂缝变化速度确定。 开始时可半月测一次，以后一月测一次。 当发现裂 缝加大时，应及时增加观测次数。 文物变形监测应提交下列图表： 13 DB11/T XXXX—XXXX a) 变形监测点布置图； b) 变形监测成果表； c) 变形曲线图等。 基坑及台基台明监测应按现行国家标准《建筑基坑工程监测技术规范》 GB 50497 有关规定执 行。 当采用光学仪器法、卫星定位系统法进行变形监测时，应按现行国家标准《工程测量规范》GB 50026 有关规定执行。 温湿度监测 温湿度监测可包括环境及构件温度监测和环境湿度监测。 温度监测精度宜为 177。 ℃，湿度监测精度宜为177。 2%RH。 环境及构件温度监测应符合下列规定： a) 温度监测的测点应布置在温度梯度变化较大位置，宜对称、均匀，应反映结构竖向及水平向温 度场变化规律； b) 相对独立空间应设 1 个～ 3 个点，面积或跨度较大时，以及结构构件应力及变形受环境温度影 响大的区域，宜增加测点； c) 监测整个结构的温度场分布和不同部位结构温度与环境温度对应关系时，测点宜覆盖整个结构 区域； d) 温度传感器宜选用监测范围大、精度高、线性化及稳定性好的传感器； e) 监测频次宜与结构应力监测和变形监测保持一致； f) 长期温度监测时，监测结果应包括日平均温度、日最高温度和日最低温度；结构温度分布监测 时，宜绘制结构温度分布等温线图。 环境湿度监测应符合下列规定： a) 湿度宜采用相对湿度表示，湿度计监测范围应为 12%RH～ 99%RH； b) 温度传感 器要求响应时间短、温度系数小，稳定性好以及湿滞后作用低； c) 大气湿度仪宜与温度仪、风速仪一并安装；宜布置在结构内湿度变化大，对结构耐久性影响大 的部位； d) 长期湿度监测时，监测结果应包括日平均湿度、日最高湿度和日最低湿度。 振动监测 振动监测应包括振动响应监测和振动激励监测，监测参数可为加速度、速度、位移及应变。 振动监测的方法可分为相对测量法和绝对测量法。 相对测量法监测结构振动位移应符合下列规定： a) 监测 中应设置有一个相对于被测工程结构的固定参考点； b) 被监测对象上应牢固地设置有靶、反光镜等测点标志； c) 测量仪器可选择自动跟踪的全站仪、激光测振仪、图像识别仪。 绝对测量法宜采用惯性式传感器，以空间不动点为参考坐标，可测量工程结构的绝对振动位移、 速度和加速度，并应符合下列规定： a) 加速度量测可选用力平衡加速度传感器、电动速度摆加速度传感器、 ICP 型压电加速度传感器、 压阻加速度传感器；速度量测可选用电动位移摆速度传感器，也可通过加速度传感器输出于信 号放大器 中进行积分获得速度值；位移测量可选用电动位移摆速度传感器输出于信号放大器中 进行积分获得位移值； b) 结构在振动荷载作用下产生的振动位移、速度和加速度，应测定一定时间段内的时间历程。 14 DB11/T XXXX—XXXX 开展振动监测前，宜进行文物建筑结构动力特性的测试，当结构对称时，可按任一主轴水平方 向测试；当结构不对称时，应按各个主轴水平方向分别测试。 文物建筑结构动力特性测试时，宜按以下要求布置测点： a) 测点宜布置在需识别的振型关键点 上，且宜覆盖结构整体，也可根据需求对结构局部增加测点； b) 如结构振型关键点无法识别时，可按以下原则布置测点：测砖石结构的水平振动，测点宜布置 在各层平面刚度中心或其附近；测木结构的水平振动，测点宜布置在中跨的各层柱顶和柱底； c) 测点布置数量较多时，可进行优化布置。 文物建筑结构动力特性测试应符合下列要求： a) 测试仪器应在标准振动台上进行系统灵敏度系数的标定，并给出灵敏度系数随频率的变化曲 线； b) 动力特性应在脉动环境下测试；测试时不得有任何机、 电、人为干扰和一级以上风的影响； c) 传感器应牢固固定在被测结构构件上；测线电缆应与结构构件固定在一起，不得悬空； d) 测试时应详细记录测试日期、周边环境、风向风速、测试次数、记录时问、测试方向、测点位 置、各测点对应的通道号、传感器编号、放大倍数以及标定值、各通道的记录情况等； 动应变监测设备量程不应低于量测估计值的 2 倍～ 3 倍，监测设备的分辨率应满足最小应变值 的量测要求，采样频率应大于 10 倍被测应变波的上限主振频率，确保较高的信噪比。 振动位移、速度 及加速度监测的 精度应根据振动频率及幅度、监测目的等因素确定。 记录设备存储容量应满足测量要求。 动应变监测应符合下列规定： a) 动应变监测可选用电阻应变计或光纤类应变计； b) 动态监测设备使用前应进行静态校准。 监测较高频率的动态应变时，宜增加动态校准。 采用粘贴式电阻应变计或光纤应变计进行监测时，应变计的安装应符合下列要求： c) 在文物建筑结构表面进行监测时，应首先对安装位置构件表面进行平整，防潮处理，让后将应 变计粘贴在事先确定位置。 d) 在文物建筑结 构体内进行监测时，应变计应预加工成动测应变元件；动测应变元件和回填材料 的声阻抗应与被测介质相同。 对文物建筑结构的位移、速度或加速度等进行监测时，应根据工程结构所需参数的要求，选择 适当的位移传感器、速度传感器或加速度传感器，并配置相应的信号放大器和数据采集仪，形成整套振 动监测系统。 对振动激励进行监测时，应结合振动激励的特点以及文物建筑的振动特性，通过评估振动激励 对建筑的影响，选择适当的监测对象。 振动监测数据采集与处理应符合下列规定： a) 应根据不同结构形式及监测目的选择相应采样频率； b) 应根据监测参数选择滤波器；。