基于港口建筑物安全監(jiān)測布置思路分析

文/楊遠(yuǎn)來

1 前言

在我國港口事業(yè)不斷發(fā)展的背景下，我國港口建筑項(xiàng)目也在不斷地增加，港口建筑物的安全性和穩(wěn)定性直接關(guān)系到人們的正常生活。因此，做好港口建筑物的安全監(jiān)測是非常必要的。由于港口建筑物工程規(guī)模大，在實(shí)踐中一旦某一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就會(huì)給整體建筑物的安全性、穩(wěn)定性造成影響，導(dǎo)致不可挽回的問題出現(xiàn)。因此，做好港口建筑物的安全監(jiān)測，對項(xiàng)目開展有積極作用。

2 港口建筑物安全監(jiān)測的意義

綜合分析鋼構(gòu)建筑安全監(jiān)測方面的內(nèi)容，目的就是了解港口建筑物的形態(tài)變化，實(shí)施全面監(jiān)測和管控，確保建筑物的所有技術(shù)參數(shù)都在合理的范圍之內(nèi)。港口建筑物并不是靜態(tài)分布的，而是連續(xù)動(dòng)態(tài)性變化，但是從表面并不會(huì)看出任何的差異，在這種情況下，動(dòng)態(tài)變化是很小的，需要應(yīng)用先進(jìn)儀器設(shè)備才能更好地做好建筑物監(jiān)測和管控。在不同位置上進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測點(diǎn)的設(shè)置，掌握全面的數(shù)據(jù)信息，加強(qiáng)分析和研究?；诖?，港口建筑物安全監(jiān)測對于建筑物、人員的安全都是極為關(guān)鍵的。

3 港口建筑物安全監(jiān)測布置的基本原則分析

港口建筑物安全監(jiān)測布置追求的是穩(wěn)定性、快速性，所以在安全監(jiān)測布置上要從以下幾個(gè)方面入手做好相關(guān)的管理。

從系統(tǒng)方面出發(fā)，分析建筑物總體變化的情況。首先應(yīng)該分析此時(shí)的港口建筑物的形態(tài)是多方面的。一方面是港口建筑物的力學(xué)形態(tài)，另一方面就是其物理、化學(xué)的形態(tài)。需要考慮的是，在建筑物的施工和正常的運(yùn)營中，其并不是靜態(tài)存在的，而是時(shí)刻保持動(dòng)態(tài)性的變化，也就是說，時(shí)刻是運(yùn)動(dòng)和變化的。一般來說，這種變化情況并不是異常的情況，是正常變化的狀態(tài)，而發(fā)生非正常的變化也是極為可能的。因此，監(jiān)測系統(tǒng)需要做好港口整體形態(tài)變化監(jiān)測，促進(jìn)港口建筑物安全性的提升[1]。

對于港口建筑物來說，應(yīng)該做好技術(shù)參數(shù)和有效應(yīng)量參數(shù)的配套和使用。從表面來看，是很難理解的，但是從簡單層面出發(fā)，如果某個(gè)大型建筑物中選擇較為重要的效應(yīng)量進(jìn)行分析，此時(shí)要從引發(fā)效應(yīng)量變化的那些原音量，單一分析某個(gè)參數(shù)是不正確的，此時(shí)所形成的偏差是比較常見的。不僅如此，還要把兩者聯(lián)合起來分析。綜合考慮到原音量參數(shù)和效應(yīng)量參數(shù)，總結(jié)分析掌握具體結(jié)果才能更好地接近港口建筑物監(jiān)測的安全狀態(tài)。

監(jiān)測數(shù)據(jù)要備份，港口建筑物監(jiān)測實(shí)施環(huán)節(jié)，除了應(yīng)該做好各項(xiàng)參數(shù)的監(jiān)測和分析，還要做好數(shù)據(jù)備份存儲，確保數(shù)據(jù)是完整的，沒有任何缺失或者損壞的問題。如果無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的備份管理，就要在相同監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行測量，使用相同兩臺儀器做好數(shù)據(jù)監(jiān)測，也能夠通過不同的監(jiān)測技術(shù)方法對于同一個(gè)位置進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測?？傊?，港口建筑物監(jiān)測數(shù)據(jù)要達(dá)到完整性標(biāo)準(zhǔn)。

在港口建筑物監(jiān)測進(jìn)行中，下述各個(gè)環(huán)節(jié)要充分地重視，這是保證建筑物安全監(jiān)測的重要環(huán)節(jié)，也能夠促進(jìn)建筑物安全性的提升。

其一，全面采集各項(xiàng)港口建筑物監(jiān)測的數(shù)據(jù)信息。所采集的全部數(shù)據(jù)達(dá)到準(zhǔn)確性的要求，不能有缺失、錯(cuò)誤或者失誤等問題存在。其二，對港口建筑物監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的檢驗(yàn)和分析。港口建筑物數(shù)據(jù)采集量是比較大的，數(shù)據(jù)的類型也比較多，所以在監(jiān)測工作進(jìn)行之后應(yīng)該做好數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)分析。采集數(shù)據(jù)要達(dá)到有效性的標(biāo)準(zhǔn)，符合精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)要求。其三，在港口建筑物的數(shù)據(jù)監(jiān)測與采集中，要做好存儲管理工作。所有采集到的港口建筑物監(jiān)測數(shù)據(jù)信息，要加強(qiáng)處理和分析，及時(shí)存儲到系統(tǒng)內(nèi)，避免采集之后的數(shù)據(jù)信息產(chǎn)生丟失或者損壞等嚴(yán)重的問題。其四，港口建筑物的監(jiān)測數(shù)據(jù)分析[2]。監(jiān)測數(shù)據(jù)分析是港口建筑物安全性管理的核心工作，所以應(yīng)該做好細(xì)致分析和研究，這是提升港口建筑物總體安全性的關(guān)鍵。上述這些環(huán)節(jié)都是非常重要的，任何一個(gè)環(huán)節(jié)都是不可或缺的，所以要加強(qiáng)管理和控制。通過選擇使用自動(dòng)化控制技術(shù)，對于這些數(shù)據(jù)監(jiān)測和分析環(huán)節(jié)起到極重要的作用，保證安全監(jiān)測高效、穩(wěn)定地開展下去。因此，在進(jìn)行安全監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)化和控制，不能在設(shè)計(jì)完成之后再進(jìn)行自動(dòng)化水平的設(shè)計(jì)，這樣容易導(dǎo)致很多問題的出現(xiàn)，影響正常的監(jiān)測工作進(jìn)行，也會(huì)給港口建筑物安全性產(chǎn)生不利的影響[3]。

4 港口建筑物監(jiān)測布置思路分析

在港口建筑物監(jiān)測布置環(huán)節(jié)中，需要從安全性出發(fā)做好全面的監(jiān)測控制，以下對常見的監(jiān)測方式進(jìn)行解析。

劃分點(diǎn)集合的組成方法。通過數(shù)理分析尋找確定體系內(nèi)的各個(gè)要素以及要素間存在的關(guān)系，這就是具體的成分分析方法。該方式能夠?qū)⒃敬嬖诟呖臻g的問題直接轉(zhuǎn)變成為第n 維空間內(nèi)展開分析和研究，具體的思路如下所示：設(shè)樣本集X 有n 個(gè)p 維樣本，即X={x1，x2，…，xn}；Rp，xi=(xi1，xi2，…，xip)T∈Rp；然后讓y1，y2，…，ym 來描述x1，x2，…，xn 時(shí)信息損失量，從而可以得到信息損失量的最小值參數(shù)。港口建筑物進(jìn)行安全監(jiān)測點(diǎn)是設(shè)置環(huán)節(jié)，應(yīng)該在系統(tǒng)內(nèi)自動(dòng)地形成監(jiān)測曲面，然后利用相應(yīng)的主成分分析方式做好曲面規(guī)劃和分析，可以連續(xù)性做好折面的逼近，就能夠確定最小信息損失量，為后一步的數(shù)據(jù)分析和研究提供基礎(chǔ)條件[4]。

點(diǎn)集合的歐式距離聚類劃分。從上文分析可以發(fā)現(xiàn)，在主成分劃分中，就是在各個(gè)曲面中的主要變化方向做好分析和研究，如果此時(shí)所使用的曲面主平面中的面積是非常大的，那么主平面中就會(huì)有可能存在幾個(gè)點(diǎn)的空間距離比較大。為了能夠保證局部位置上的點(diǎn)可以聚集到一起進(jìn)行使用，應(yīng)該適當(dāng)?shù)販p小差值，可以實(shí)現(xiàn)誤差的擬合性處理，結(jié)合空間距離然后做好向量的聚類劃分。目前所應(yīng)用的聚類劃分中，可以選擇應(yīng)用歐式距離的方式開展進(jìn)行。要想做好如此的分析，可以選擇應(yīng)用歐式聚類法的方式開展，再進(jìn)行點(diǎn)極劃分的方法展開計(jì)算與分析。經(jīng)過點(diǎn)極的劃分之后，可以分析計(jì)算確定具體的數(shù)據(jù)和參數(shù)，保證數(shù)據(jù)得到有效的應(yīng)用和使用，提高應(yīng)用效果。

港口建筑安全監(jiān)測點(diǎn)設(shè)置與評價(jià)分析。在對港口進(jìn)行安全監(jiān)測進(jìn)行中，監(jiān)測點(diǎn)的設(shè)置是極為重要的工作，通常情況下，需要設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)的環(huán)節(jié)，一般都會(huì)按照最少點(diǎn)有效反映港口建筑物空間變化的基本原則出發(fā)進(jìn)行。因此，目前我國所使用的港口建筑物安全點(diǎn)選擇中，都會(huì)考慮設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)以達(dá)到監(jiān)測效果要求的最少點(diǎn)來進(jìn)行，從而可以保證監(jiān)測的效果和質(zhì)量，滿足當(dāng)前監(jiān)測的需要。所以目前我國的研究重點(diǎn)就是以最少點(diǎn)獲取最好的監(jiān)測效果，同時(shí)還要利用最優(yōu)化設(shè)置基本原則的方式充分了解建筑物安全以及工作運(yùn)行的實(shí)際情況，這是目前港口建筑物安全監(jiān)測設(shè)計(jì)的難題，也是我們考慮的重點(diǎn)。在監(jiān)測點(diǎn)設(shè)置中，應(yīng)該選擇最少的點(diǎn)，還要保證監(jiān)測點(diǎn)的設(shè)置達(dá)到科學(xué)性與合理性的要求，符合空間變化標(biāo)準(zhǔn)。基于此，我國技術(shù)人員通過建立最少監(jiān)測點(diǎn)曲面模型的方法來做好分析和研究。以這個(gè)方面進(jìn)行分析，利用曲面建模的方法做好誤差監(jiān)測分析，然后是實(shí)施建筑物監(jiān)測點(diǎn)布置與分析評價(jià)。利用方程式構(gòu)建出具體的誤差矢量矩陣方式，解方程后確定具體監(jiān)測點(diǎn)設(shè)置要求[5]。

5 結(jié)語

經(jīng)過上文深入分析，可以得出如下幾個(gè)方面的結(jié)論。

通過有限元分析方法明確具體的理論技術(shù)參數(shù)，按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，在小曲率區(qū)域內(nèi)設(shè)置較少監(jiān)測點(diǎn)、大曲率區(qū)域內(nèi)設(shè)置較多監(jiān)測點(diǎn)的方式，利用港口建筑物監(jiān)測曲面和聚類分析研究，了解所有效應(yīng)量分布特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)集劃分處理，從而可以明確具體的港口建筑物安全監(jiān)測的優(yōu)化設(shè)置方法。

港口建筑物安全監(jiān)測的評價(jià)是非常重要的工作，嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)開展分析和確定，在規(guī)定曲線條件下確定具體的曲面誤差參數(shù)，然后利用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定要求，了解允許存在的誤差，確定容許值數(shù)據(jù)，進(jìn)而可以全面掌握港口建筑物的運(yùn)行實(shí)際情況，對于安全性做出判斷和分析。此外，在安全監(jiān)測過程要對獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行可續(xù)分析，以便在掌握數(shù)據(jù)指標(biāo)范圍上給出相關(guān)的安全控制思路。

港口建筑物設(shè)計(jì)分析中，最為普遍的應(yīng)用方式就是有限元分析法，因此，通過設(shè)計(jì)分析成果的方法實(shí)現(xiàn)具體的港口建筑物安全監(jiān)測，同時(shí)在保證正常工作順利進(jìn)行的基礎(chǔ)條件下，做好安全監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)置，提高分析效果和質(zhì)量。