变形监测信息系统开发及在建筑结构中的应用

设计及试验篇
**章 变形监测的目的及意义2
1.1　桥梁安全事故 2
1.2　高层建筑安全事故 4
1.3　不规则结构安全事故 5
1.4　其他安全隐患 6
1.5　政策环境 7
1.6　行业分析 8
1.6.1　行业现状——建筑安全监测 8
1.6.2　行业技术 9
1.6.3　第三方监测现状 9

第二章 变形监测相关理论11
2.1　变形概述 11
2.1.1　变形概念 11
2.1.2　变形监测的内容、意义及方法 12
2.1.3　变形分析的内涵 13
2.1.4　变形分析研究的发展趋势 14
2.2　数字图像采集方式的近景摄影测量理论研究 14
2.2.1　近景摄影测量方法 14
2.2.2　数码相机及其校正 15
2.2.3　数码相机误差分析 16
2.2.4　数码相机校正的数学原理 17
2.2.5　数码相机校正的程序计算流程 24
2.3　其他辅助分析方法简介及应用 28
2.3.1　卡尔曼方差滤波 28
2.3.2　灰色模型理论 30
2.3.3　有限单元法 35

第三章 变形监测信息采集设备测试及应用43
3.1　数码相机 43
3.2　三维激光扫描仪 44
3.3　GPS 47
3.4　智能手机 48
3.5　无人机 48

第四章 变形监测信息系统架构及验证51
4.1　变形监测信息系统架构 51
4.2　钢结构极限变形监测试验 53
4.2.1　钢结构特性及研究意义 53
4.2.2　钢结构变形试验设计及过程 55
4.2.3　在钢结构模型震动变形中的应用研究 59
4.3　砌体结构极限变形监测试验 61
4.3.1　砌体结构特性及研究意义 61
4.3.2　砌体结构变形试验设计及过程 63

案例篇
第五章 桥梁变形监测应用88
5.1　桥梁概述 88
5.1.1　桥梁分类 88
5.1.2　风格各异的桥梁 89
5.1.3　桥梁结构及特点 91
5.1.4　斜拉桥结构分析及计算 91
5.2　桥梁结构动力特性 98
5.2.1　动力特性计算模型 98
5.2.2　斜拉桥的基频估算 99
5.2.3　桥梁的阻尼 99
5.2.4　桥梁的颤振稳定性分析 100
5.3　桥梁的主要破坏形式 101
5.4　传统监测方法 102
5.5　济南小清河试验现场及目标 104
5.5.1　试验现场简介 104
5.5.2　试验目的 107
5.5.3　试验检测项目 107
5.5.4　技术要求 108
5.6　济南小清河桥梁试验过程 111
5.6.1　黄台码头桥 111
5.6.2　凤凰山路桥 113
5.6.3　国棉厂桥 114
5.6.4　菜园路桥 114
5.6.5　洪园节制闸 115
5.7　小清河试验数据处理及分析 116
5.7.1　黄台码头桥 116
5.7.2　凤凰山路桥 117
5.7.3　国棉厂桥 119
5.7.4　菜园路桥 122
5.7.5　洪园节制闸 124
5.8　高架桥梁动态变形监测 125
5.8.1　场地介绍 125
5.8.2　试验目的 125
5.8.3　仪器设备 126
5.8.4　试验过程 126
5.8.5　数据处理 127
5.8.6　数据处理结果及分析 130

第六章 高层建筑变形监测应用132
6.1　高层建筑概述 132
6.2　高层建筑主要破坏形式 134
6.3　试验现场及监测方法 137
6.3.1　试验现场简介 137
6.3.2　仪器设备 138
6.3.3　点位布设及坐标量测 138
6.3.4　监测过程 139
6.3.5　监测原理改进 139
6.3.6　信息系统工作流程图改进 141
6.3.7　数据处理过程 142
6.3.8　数据处理结果与分析 142

第七章 不规则建筑结构变形监测应用144
7.1　不规则建筑结构简介 144
7.2　不规则建筑变形监测的必要性 145
7.3　货架变形监测试验 146
7.3.1　货架简介 146
7.3.2　钢结构货架系统的静力性能研究 146
7.3.3　试验前器材准备 147
7.3.4　试验现场准备 147
7.3.5　试验过程 149
7.3.6　试验原理分析 150
7.3.7　试验结果及分析 152
7.4　济南奥体中心（游泳馆）监测试验 155
7.4.1　试验地点 155
7.4.2　仪器设备 157
7.4.3　点位布设及坐标量测 157
7.4.4　监测过程 158
7.4.5　数据处理过程 158
7.4.6　数据处理结果与分析 159
7.5　飞机结构变形监测试验 160
7.5.1　试验场景 160
7.5.2　仪器设备 160
7.5.3　点位布设及坐标量测 161
7.5.4　监测过程 161
7.5.5　数据处理过程 162
7.5.6　数据处理结果与分析 162
7.6　钢结构校门动态变形监测 163
7.6.1　试验场地简介 163
7.6.2　试验设备 163
7.6.3　试验目的 163
7.6.4　试验过程 163
7.6.5　数据处理 165
7.6.6　数据处理结果及分析 165
7.7　挠度变形解算方法验证 166
7.7.1　试验思想及目的 166
7.7.2　数据处理方法 166
7.7.3　试验过程 169
7.7.4　试验结果 170

智能手机及无人机应用篇
第八章 智能手机变形监测系统应用174
8.1　智能手机在变形监测中的应用简介 174
8.2　智能手机图像采集测试 175
8.2.1　测试目的及试验方案 175
8.2.2　设备及标志选取 175
8.2.3　场地及布置及设备介绍 175
8.2.4　智能手机校正 176
8.2.5　测试情况及分析 177
8.3　智能手机监测模拟滑坡变形监测试验 179
8.3.1　试验目的 179
8.3.2　滑坡变形监测简介 180
8.3.3　滑坡监测的传统方法 182
8.3.4　设备及标志选取 184
8.3.5　场地及布置及设备介绍 185
8.3.6　试验过程 186
8.3.7　试验结果及分析 187

第九章 无人机变形监测测试190
9.1　无人机在变形监测中应用简介 190
9.2　无人机变形监测应用流程 191
9.3　试验用无人机介绍 191
9.4　无人机使用模拟测试 192
9.4.1　试验目的 192
9.4.2　场地布置及设备介绍 192
9.4.3　试验过程 192
9.4.4　试验结果及分析 193
9.5　无人机监测奥体中心游泳馆变形试验 195
9.5.1　试验目的 195
9.5.2　场地布置及设备介绍 196
9.5.3　试验过程 197
9.5.4　试验结果及分析 197

市场化篇
第十章 市场化200
10.1　市场分析 200
10.1.1　市场前景 200
10.1.2　政策约束 201
10.2　当前市场监测状况 201
10.3　可提供的服务方式 202
10.4　未来展望 202

参考文献204