[发明专利]基于温度的桥梁三角高程传递修正方法

说明书

技术领域

本发明涉及测绘领域，具体涉及基于温度的桥梁三角高程传递修正方法。

背景技术

进行二等水准测量时，当两点间高差大于3米时，采用传统几何水准的方法测定两点间高差较为困难。为此，可采用不量仪器高和棱镜高的三角高程测量法进行高程传递。

将桥上、桥下两点间高差测出后，该两点间的高差并不是固定不变的，而是随着外界环境因素的影响而变化。测定该两点间高差的工作主要在夜间进行，为此，日照的影响可以忽略不计。因此，影响该两点间高差的主要因素为大气环境温度的变化。温度对桥墩上、下两点间高差的影响，主要体现在桥墩因受温度变化而引起的线性伸缩变形。而目前的多次测量结果之间往往造成差异性大，真实性不明，而且还不满足高速铁路规范的参数要求。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供基于温度的桥梁三角高程传递修正方法，该方法找出桥墩受温度变化影响而线性伸缩变形的规律，后续测定桥上、桥下两点间高差时，就可根据这个变形规律对初次测定的高差进行改正，改正后的成果满足精度要求，可避免重复观测，提高效率，节省成本。 

本发明目的实现由以下技术方案完成：

基于温度的桥梁三角高程传递修正方法，用于修正在同一桥梁上进行的多次三角高程测量结果之间的差异性，所述桥梁的桥上、桥下分别设有强制对中点，所述三角高程测量是测量所述两个强制对中点之间的高差，其特征在于：所述修正方法至少包括以下步骤：

选择任意两次所述桥梁三角高程测量得到的测试结果以及每次测量时获得的环境温度；

根据所述环境温度，计算两次所述三角高程测量间所述桥梁随着所述环境温度变化而产生的变形量；

使用所述变形量修正所述两次中任意一次的所述测试结果。

计算所述变形量指的是：使用公式                                               计算所述变形量，其中为所述变形量；为两次所述三角高程测量之间的环境温度变化量；为桥墩高度；为所述桥墩的线膨胀系数。

所述桥墩为钢筋混凝土桥墩，所述线膨胀系数采用钢筋的理论线膨胀系数。

所述修正方法还包括以下步骤：计算所述两次三角高程实际测量结果之间的差值，即实际高差之差；计算所述修正后的两次高程测量结果之间的差值，即修正后的高差之差。

将所述实际高差之差和所述实际高差之差进行较差，所述较差的值不大于2mm。

本发明的优点是：改正后的结果满足精度要求，就可避免重复观测，提高效率，节省成本。 

附图说明

图1是本发明仪器布置示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1所示，图中标记1-4分别为：桥上强制对中点1、桥下强制对中点2、观测仪器3、桥墩4。 

实施例：首先采用如图1所示的不量仪器高、棱镜高的三角高程测量方法，使用观测仪器3测量桥上强制对中点1与桥下强制对中点2之间的距离，由于桥上强制对中点1与桥下强制对中点2之间含有桥墩4，所以桥墩4因温度变化造成的形变会影响桥上强制对中点1与桥下强制对中点2之间的高差，即高程测量结果。

温度对桥墩上、下两点间高差的影响，主要体现在桥墩4因受温度变化而引起的线性伸缩变形。找出桥墩4受温度变化影响而线性伸缩变形的规律，后续测定桥上、桥下两强制对中点间的高差时，就可根据这个变形规律对初次测定的高差进行修正。

桥墩4主要为钢筋混凝土结构，钢筋混凝土受温度线性变化的规律就能间接反映桥墩受温度影响变化的规律。

钢筋混凝土结构的桥墩4受温度线性变化的规律可用下式表示：

式中：——桥墩受温度影响变化量；

——温度变化量；

——桥上与桥下两个强制对中点间桥墩高度；

      ——钢筋混凝土的线膨胀系数。

钢筋混凝土线膨胀系数与钢筋的线膨胀系数较为接近，钢筋的理论线膨胀系数为1.2×10-5/℃。在使用该公式时，需要根据实际情况进行验证，对线膨胀系数进行合理取值。

根据某工程项目某年6月，温度为30℃左右，同年11月温度为15℃左右，次年2月温度为5℃左右，三次测量时的温度统计情况如表1。