專利名稱：基于溫度的橋梁三角高程傳遞修正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測繪領(lǐng)域，具體涉及基于溫度的橋梁三角高程傳遞修正方法。
背景技術(shù)：
進(jìn)行二等水準(zhǔn)測量時(shí)，當(dāng)兩點(diǎn)間高差大于3米時(shí)，采用傳統(tǒng)幾何水準(zhǔn)的方法測定兩點(diǎn)間高差較為困難。為此，可采用不量儀器高和棱鏡高的三角高程測量法進(jìn)行高程傳遞。將橋上、橋下兩點(diǎn)間高差測出后，該兩點(diǎn)間的高差并不是固定不變的，而是隨著外界環(huán)境因素的影響而變化。測定該兩點(diǎn)間高差的工作主要在夜間進(jìn)行，為此，日照的影響可以忽略不計(jì)。因此，影響該兩點(diǎn)間高差的主要因素為大氣環(huán)境溫度的變化。溫度對橋墩上、下兩點(diǎn)間高差的影響，主要體現(xiàn)在橋墩因受溫度變化而引起的線性伸縮變形。而目前的多次測量結(jié)果之間往往造成差異性大，真實(shí)性不明，而且還不滿足高速鐵路規(guī)范的參數(shù)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供基于溫度的橋梁三角高程傳遞修正方法，該方法找出橋墩受溫度變化影響而線性伸縮變形的規(guī)律，后續(xù)測定橋上、橋下兩點(diǎn)間高差時(shí)，就可根據(jù)這個(gè)變形規(guī)律對初次測定的高差進(jìn)行改正，改正后的成果滿足精度要求，可避免重復(fù)觀測，提高效率，節(jié)省成本。本發(fā)明目的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成:
基于溫度的橋梁三角高程傳遞修正方法，用于修正在同一橋梁上進(jìn)行的多次三角高程測量結(jié)果之間的差異性，所述橋梁的橋上、橋下分別設(shè)有強(qiáng)制對中點(diǎn)，所述三角高程測量是測量所述兩個(gè)強(qiáng)制對中點(diǎn)之間的高差，其特征在于:所述修正方法至少包括以下步驟:選擇任意兩次所述橋梁三角高程測量得到的測試結(jié)果以及每次測量時(shí)獲得的環(huán)境溫
度；
根據(jù)所述環(huán)境溫度，計(jì)算兩次所述三角高程測量間所述橋梁隨著所述環(huán)境溫度變化而產(chǎn)生的變形量；
使用所述變形量修正所述兩次中任意一次的所述測試結(jié)果。計(jì)算所述變形量指的是:使用公式Lh = LtyJixa計(jì)算所述變形量，其中AA為所述變形量；Zw為兩次所述三角高程測量之間的環(huán)境溫度變化量 < 力橋墩高度d為所述橋墩的線膨脹系數(shù)。所述橋墩為鋼筋混凝土橋墩，所述線膨脹系數(shù)采用鋼筋的理論線膨脹系數(shù)。所述修正方法還包括以下步驟:計(jì)算所述兩次三角高程實(shí)際測量結(jié)果之間的差值，即實(shí)際高差之差；計(jì)算所述修正后的兩次高程測量結(jié)果之間的差值，即修正后的高差之差。將所述實(shí)際高差之差和所述實(shí)際高差之差進(jìn)行較差，所述較差的值不大于2_。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:改正后的結(jié)果滿足精度要求，就可避免重復(fù)觀測，提高效率，節(jié)省成本。


圖1是本發(fā)明儀器布置示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對本發(fā)明特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解:
如圖1所示，圖中標(biāo)記1-4分別為:橋上強(qiáng)制對中點(diǎn)1、橋下強(qiáng)制對中點(diǎn)2、觀測儀器3、橋墩4。實(shí)施例:首先采用如圖1所示的不量儀器高、棱鏡高的三角高程測量方法，使用觀測儀器3測量橋上強(qiáng)制對中點(diǎn)I與橋下強(qiáng)制對中點(diǎn)2之間的距離，由于橋上強(qiáng)制對中點(diǎn)I與橋下強(qiáng)制對中點(diǎn)2之間含有橋墩4，所以橋墩4因溫度變化造成的形變會(huì)影響橋上強(qiáng)制對中點(diǎn)I與橋下強(qiáng)制對中點(diǎn)2之間的高差，即高程測量結(jié)果。溫度對橋墩上、下兩點(diǎn)間高差的影響，主要體現(xiàn)在橋墩4因受溫度變化而引起的線性伸縮變形。找出橋墩4受溫度變化影響而線性伸縮變形的規(guī)律，后續(xù)測定橋上、橋下兩強(qiáng)制對中點(diǎn)間的高差時(shí)，就可根據(jù)這個(gè)變形規(guī)律對初次測定的高差進(jìn)行修正。橋墩4主要為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土受溫度線性變化的規(guī)律就能間接反映橋墩受溫度影響變化的規(guī)律。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的橋墩4受溫度線性變化的規(guī)律可用下式表示:
Ak = Atx k X a
式中:A/——橋墩受溫度影響變化量； td——溫度變化量；
h—橋上與橋下兩個(gè)強(qiáng)制對中點(diǎn)間橋墩高度；
息——鋼筋混凝土的線膨脹系數(shù)。鋼筋混凝土線膨脹系數(shù)與鋼筋的線膨脹系數(shù)較為接近，鋼筋的理論線膨脹系數(shù)為
1.2X10-5/°C。在使用該公式時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行驗(yàn)證，對線膨脹系數(shù)進(jìn)行合理取值。根據(jù)某工程項(xiàng)目某年6月，溫度為30°C左右，同年11月溫度為15°C左右，次年2月溫度為5°C左右，三次測量時(shí)的溫度 統(tǒng)計(jì)情況如表I。表I三次測量溫度情況統(tǒng)計(jì)單位:°C
權(quán)利要求
1.基于溫度的橋梁三角高程傳遞修正方法，用于修正在同一橋梁上進(jìn)行的多次三角高程測量結(jié)果之間的差異性，所述橋梁的橋上、橋下分別設(shè)有強(qiáng)制對中點(diǎn)，所述三角高程測量是測量所述兩個(gè)強(qiáng)制對中點(diǎn)之間的高差，其特征在于:所述修正方法至少包括以下步驟: 選擇任意兩次所述橋梁三角高程測量得到的測試結(jié)果以及每次測量時(shí)獲得的環(huán)境溫度； 根據(jù)所述環(huán)境溫度，計(jì)算兩次所述三角高程測量間所述橋梁隨著所述環(huán)境溫度變化而產(chǎn)生的變形量； 使用所述變形量修正所述兩次中任意一次的所述測試結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫度的橋梁三角高程傳遞修正方法，其特征在于:計(jì)算所述變形量指的是:使用公式Δh = Δtxkxa計(jì)算所述變形量,其中為所述變形量-M為兩次所述三角高程測量之間的環(huán)境溫度變化量力橋墩高度為所述橋墩的線膨脹系數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要卞L所述的基于溫度的橋梁三角高程傳遞修正方法，其特征在于:所述橋墩為鋼筋混凝土橋墩，所述線膨脹系數(shù)采用鋼筋的理論線膨脹系數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫度的橋梁三角高程傳遞修正方法，其特征在于:所述修正方法還包括以下步驟:計(jì)算所述兩次三角高程實(shí)際測量結(jié)果之間的差值，即實(shí)際高差之差；計(jì)算所述修正后的兩次高程測量結(jié)果之間的差值，即修正后的高差之差。
5.根據(jù)權(quán)利要求4述的基于溫度的橋梁三角高程傳遞修正方法，其特征在于:將所述實(shí)際高差之差和所述實(shí)際高差之差進(jìn)行較差，所述較差的值不大于2mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及測繪領(lǐng)域，具體涉及基于溫度的橋梁三角高程傳遞修正方法，其特征在于所述修正方法至少包括以下步驟選擇任意兩次所述橋梁三角高程測量得到的測試結(jié)果以及每次測量時(shí)獲得的環(huán)境溫度；根據(jù)所述環(huán)境溫度，計(jì)算兩次所述三角高程測量間所述橋梁隨著所述環(huán)境溫度變化而產(chǎn)生的變形量；使用所述變形量修正所述兩次中任意一次的所述測試結(jié)果。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是改正后的結(jié)果滿足數(shù)據(jù)的精度要求，可避免重復(fù)觀測，提高效率，節(jié)省成本。
文檔編號G01C5/00GK103115609SQ20131004956
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月7日
發(fā)明者王文慶, 王繼亮, 徐幸福, 傅麗娟, 宋廣林 申請人:中鐵上海設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司