三維掃描技術(shù)在橋梁變形檢測(cè)中的應(yīng)用
更新時(shí)間:2021-04-10 17:51
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橋梁變形的觀測(cè)方法
隨著時(shí)間的推移,橋梁在水中一直被河水沖刷,會(huì)導(dǎo)致橋梁的變形。橋梁的變形分為靜態(tài)變形和動(dòng)態(tài)變形。靜態(tài)變形是指變形觀測(cè)結(jié)果只表示橋梁在某一期間內(nèi)的變形值情況;動(dòng)態(tài)變形是指橋梁在外力影響下而產(chǎn)生的變形狀況,是外力給予橋梁影響為函數(shù)來表示的動(dòng)態(tài)因素對(duì)于時(shí)間的變化,其觀測(cè)結(jié)果表示橋梁在某一時(shí)刻的瞬間變形狀況。
舊橋梁的檢測(cè)方法
近年來,我國交通運(yùn)輸業(yè)迅猛發(fā)展,橋梁建設(shè)進(jìn)入了“建養(yǎng)并重”階段。但在實(shí)際的工作中,發(fā)現(xiàn)很多舊的橋梁資料缺失或不全,尤其是跨河、跨鐵道等復(fù)雜情況下的支撐橋梁。對(duì)資料缺失的橋梁進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和檢測(cè)是橋梁建設(shè)的一項(xiàng)需要解決的問題。
我國橋梁中有大量缺少設(shè)計(jì)和施工圖紙的舊橋,由于圖紙、尺寸和橋梁彈性模量的缺少導(dǎo)致建模不準(zhǔn)確,不能安全、準(zhǔn)確地制定使用的檢測(cè)方案。危橋、舊橋的加固成本不僅節(jié)約了橋梁建設(shè)的成本還能保證其安全正常運(yùn)營,帶來顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù),全站儀、水準(zhǔn)儀等測(cè)定儀,誤差源較多,應(yīng)用于橋梁檢測(cè)精度難以控制。三維激光掃描是一項(xiàng)新興測(cè)繪技術(shù),它借助激光的反射對(duì)被測(cè)物進(jìn)行完整的空間掃描,通過軟件建立模型,獲得空間信息及被測(cè)物的三維模型。三維激光掃描技術(shù)實(shí)時(shí)性強(qiáng)、數(shù)據(jù)量大、數(shù)字性強(qiáng)、交互性好。三維激光掃描技術(shù)的前景巨大,在橋梁檢測(cè)中發(fā)揮著重要的作用。
橋梁檢測(cè)是對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的位移、應(yīng)變和應(yīng)力的檢測(cè),傳統(tǒng)的橋跨位移采用位 移計(jì)、百分表等儀器進(jìn)行數(shù)值拾取,但大量位移測(cè)點(diǎn)的布置及讀數(shù)往往耗時(shí)耗力, 尤其是對(duì)于缺少設(shè)計(jì)資料的舊橋檢測(cè)更是缺乏其基本設(shè)計(jì)資料,三維激光掃描技術(shù)在缺少資料舊橋檢測(cè)中具有重大的應(yīng)用前景:①快速、準(zhǔn)確的掃描獲得橋梁的 結(jié)構(gòu)模型和尺寸數(shù)據(jù);②基于結(jié)構(gòu)力學(xué)和橋梁力學(xué)中的基本假設(shè),通過小噸位車
輛預(yù)加載掃描試驗(yàn)反算橋梁混凝土材料的彈性模型,實(shí)現(xiàn)橋梁靜載試驗(yàn)中的準(zhǔn)確 建模;③在橋梁檢測(cè)中,節(jié)省布置位移檢測(cè)點(diǎn)的人力和耗材費(fèi)用,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)多點(diǎn) 檢測(cè),對(duì)跨河、跨鐵路等特殊橋梁可以實(shí)現(xiàn)便捷、準(zhǔn)確地?zé)o接觸測(cè)量。本文對(duì)三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用到無設(shè)計(jì)資料的舊橋檢測(cè)中,旨在提升工作效率,完善檢測(cè)手段,為廣大橋梁檢測(cè)人員提供便利。
三維掃描技術(shù)現(xiàn)已成為獲取空間數(shù)據(jù)的重要手段之一,該技術(shù)普遍地應(yīng)用到古文物保護(hù)、建設(shè)結(jié)構(gòu)恢復(fù)、礦山開采測(cè)量和變形檢測(cè)等領(lǐng)域。
三維掃描技術(shù)具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì):
一、快速掃描并獲取空間數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)性強(qiáng);
二、數(shù)據(jù)量大且精度高,目前精度可達(dá)到1μm
三、主動(dòng)性強(qiáng),可全天候進(jìn)行測(cè)定
四、全數(shù)字特征,掃描結(jié)果可以方便傳遞、處理
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