建筑主体变形趋势预测.docx

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1、建筑主体变形趋势预测1 问题分析对建筑每层的中心位置的坐标进行统计与插值计算，推算出平均偏差，依据之前观测所给出的各项坐标参数，利用数学软件matlab，推算出缺省年份的各层中间点参数改变，依次递推， 根据之前统计得到的数据信息，再查看有关的文献资料，利用数学软件绘制出未来若干年的中心点坐标变化趋势，最终推导出建筑在未来变形的趋势。2 建模求解利用Matlab软件，由已a知的1986年、1996年、2009年和2011年的各项坐标参数插值出19862011年的各层坐标值，见表1。以及4年不同高度测量结果的平均值，见表2。利用matlab软件绘制三维点位，形成三维的离散点，离散点图如图1所示。根

2、据塔顶X坐标与Y坐标数据，推测顶层呈一定角度发生水平移动。利用公式：计算塔顶中心点的角度偏移。假设水平右方向为东方，竖直向上为北方，见表3。利用19862011年的点插值得到高阶多项式函数，本文使用多项式阶数为15阶。3 预测未来坐标由此拟合得到26年以来的形变曲线，如图2、 图3和图4所示。数据拟合与实测对比图，如图5所示。从图5中可以看出，拟合结果是比较好的，笔者认为可以利用此函数来预测未来坐标。另由图形可以推测出，在未来5年内，高度将继续降低，地基明显下沉；水平方向上的坐标发生偏移，但方向并非固定不变，从现有的数据可以看出，建筑大致向西南方向倾斜，但是在发生倾斜变化的同时还具有一定的波动，说明其受多重因素的影响，如风吹，地震，雨水侵蚀等，对于未来的变化具有较大不确定性，当外界条件中的某个因素具有较大的变化时，将在很大程度上影响其变形的趋势，但可以肯定，当倾斜到一定程度，当重心明显偏向某一方向时，其倾斜将具有大致确定的方向。从数据拟合可以看出，自1990年以后，其向西北方向发生了明显的移动。