橋梁檢測及其光學(xué)檢測方法研究.pdf

1、該文分別通過數(shù)值計算和現(xiàn)場檢測兩種手段對DH立交橋破壞最嚴(yán)重的匝2西連續(xù)梁段進(jìn)行了承載力分析,并總結(jié)出了適于異形連續(xù)梁承載力測試的有限元模型和實驗方法.結(jié)果表明,兩種方法所得到的結(jié)果比較吻合.該文還研究了利用數(shù)字圖像處理技術(shù)采集與測量土木結(jié)構(gòu)面內(nèi)位移的光學(xué)測試方法,即形心搜索法.所謂形心搜索法是,在待測面內(nèi)位移的物體表面均勻噴上淺色背景,然后畫上數(shù)個與背景顏色反差很大的離散標(biāo)記,最后利用變形前圖像和變形后圖像當(dāng)中相對應(yīng)的標(biāo)記形心坐標(biāo)的變

2、化作為該標(biāo)記形心處的位移增量來測量梁體表面位移的方法.在提取標(biāo)記形心處的位移增量時,用計算機(jī)圖形學(xué)、邊緣檢測、圖像二值化等數(shù)字圖像相關(guān)知識處理圖像得到了數(shù)據(jù),并開發(fā)了數(shù)字圖像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng).利用這一系統(tǒng),可以準(zhǔn)確地獲得標(biāo)記形心處的位移.從實驗數(shù)據(jù)表明,此方法的誤差一般在0.1-1％之間,絕對誤差絕大部分都在10μm以內(nèi),也說明了此方法是計算速度快、精度高的測量方法.該文將形心搜索法和有限元法位移插值函數(shù)相結(jié)合探索了快速測量橋梁梁體局部表面

3、位移場、應(yīng)變場的一種新方法.所用測量節(jié)點位移增量的方法是形心搜索法,并用插值函數(shù)設(shè)定了單元內(nèi)的位移模式,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步求出了單元內(nèi)的應(yīng)變和應(yīng)力.較一般方法測物體表面局部位移場、應(yīng)變場,具有較高的精度和很高的計算速度.在該文中,在待測位移場的梁體表面上噴上以矩陣形式排列的m×n個與背景顏色反差很大的離散標(biāo)記,以標(biāo)記形心坐標(biāo)作為變形前節(jié)點坐標(biāo),以變形前圖像和變形后圖像當(dāng)中相對應(yīng)的標(biāo)記形心坐標(biāo)的變化作為節(jié)點位移增量,用彈性力學(xué)平面問題理論

4、進(jìn)一步計算出了單元內(nèi)的應(yīng)變和應(yīng)力.該文還在數(shù)字圖像相關(guān)原理的基礎(chǔ)上,把形心搜索法與數(shù)字圖像相關(guān)方法進(jìn)行了結(jié)合.在數(shù)字圖像相關(guān)測量方法的相關(guān)算法中,每一種算法都需要獲取初始值,而且初始值的獲取對于相關(guān)運(yùn)算的正確性和計算速度起著至關(guān)重要的作用.該文的計算方法以用形心搜索法得到的標(biāo)記形心處的位移增量作為初始值,并以變形前標(biāo)記形心處的坐標(biāo)值作為子區(qū)中心值,并運(yùn)用相關(guān)理論計算了包含一個標(biāo)記的變形前后圖像.從而節(jié)省了初始值的搜索所用的時間,并保證了