基于三维数字照相量测技术的风荷载作用下玻璃幕墙变形量测研究

针对玻璃幕墙在风荷载作用下变形量测方法不能解决全场、复杂节点变形的问题,提出一种基于三维数字照相变形量测技术的光学方法。通过使用双摄像机的三维数字照相量测技术,测定玻璃幕墙在不同风荷载作用下的应变和挠度,然后通过与传统方法应变片和百分表测量以及有限元数值模拟所得的数据进行比较,来验证三维数字量测方法在玻璃幕墙变形量测的可行性。试验结果表明:在相同的风荷载作用下,通过3种方法所测得的应变-位置和挠度-位置的比较,说明三维数字照相量测试验测量得到的玻璃幕墙表面变形数据是准确的,数字照相量测方法可以应用于玻璃幕墙表面变形量测。

透明岩体三维数字照相量测技术开发与应用

针对二维数字照相量测方法在透明岩体内部变形破裂观测方面存在的不足,通过研究近景摄影测量相关算法,采用DELPHI结合MATLAB自行研制出了三维数字照相量测软件系统Photogram_3D。同时,以该软件系统为基础进行透明岩体巷道模型试验,初步建立了透明岩体内部变形的三维数字照相量测方法,研究得到了透明岩体内部测点的三维变形时空演化规律。试验结果表明,随着巷道的前进开挖,巷道周边各个测点的径向位移值都将逐渐增大,且距巷道表面距离越近,其值变化越大;随着模型顶部荷载的增大,巷道顶部岩体以发生整体性的向下滑动为主,且巷道两帮和顶部测点的径向位移都与模型顶部荷载呈指数增长关系。

数字照相变形量测技术及其在岩土模型实验中的应用研究

数字照相变形量测技术(以下简称DPDM)是用高分辨率数字相机作为数据采集工具,利用图像分析方法,在计算机上实现变形量测与分析的一项先进的实用量测技术。与使用机械传感器和应变片等传统方法相比,DPDM在材料宏观、细观和微观结构变形观测中都具有突出的优越性;与X光层析成像、激光辅助层析照相、干涉成像与全息摄影等相关技术相比,则具有设备普及、操作简单和易于推广等特点,因此,它已逐渐成为现代实验力学中一项重要的量测手段,尤其对于岩土模型的全程渐进性变形观测难点问题与局部化热点问题等研究,具有十分重要的意义。首先,根据是否在实验模型上使用人工标志点,将DPDM方法简单划分为2类:标点法和无标点法,然后,利用图像相关、质心方法、双线性插值和四边形等参单元图像校准法,实现了两类方法的亚像元精度的变形量测。在重点研究的无标点法中,将复杂的岩土材料变形模式简化为平移和旋转2种形式,提出了图像相关三步搜索算法:粗搜索+平移细搜索+旋转细搜索,精度检验表明:15°旋转刚体变形量测,三步搜索算法和通常算法的标准方差分别为0.08和0.49个像素。设计开发了一套包含图像分析与结果可视化处理的应用软件系统GeoDPDM2D,为DPDM的应用提供了软件技术支持。标点法在含空洞粘土地基承载力实验中得到?

基于数字照相量测技术的风荷载作用下玻璃幕墙变形量测研究

利用数字照相量测技术,测定了风荷载作用下玻璃幕墙玻璃面板的平面位移分布。玻璃面板为3090 mm×1450 mm,厚度为6 mm的中空玻璃,实验选取右下角800 mm×1200 mm的玻璃面板为实验对象。本文对测量结果进行了分析和讨论,同时分析了该方法相对于传统测量方法的可行性及优越性,实验结果表明:从玻璃幕墙的玻璃面板对角线方向的位移-荷载曲线可以看出,位移从面板左上角向面板边缘呈增大的趋势;相同位置的位移随风荷载的增大逐渐增大;另外,数字照相量测技术使实验过程简单化,计算结果全场化、直观化。

数字近景摄影测量的二维影像三维建模的关键技术应用

文章介绍了采用非量测相机结合近景摄影测量专业的Photomodeler软件对不规则的物体的三维建模的研究。通过对相机的校检、非量测相机获取影像数据方式、利用Photomodeler软件建模、最后对三维模型的纹理映射,利用该方法建模不仅操作简便、成型快速、节省人力物力而且大大的提高建模的精度,能快速高效地实现建模对象的数字化。利用这种建模方法对文物建模,可以很好的保护文物的三维数据。

基于数字摄影测量的可量测三维重建技术

针对三维重建的精度评定问题,介绍了一种基于数字摄影测量原理的可量测三维重建技术。利用非量测型数码相机进行影像数据采集,通过相机检校、特征提取、影像匹配等步骤建立起物体可量测的三维模型并对其进行定量分析(精度评定)。实际数据的实践表明,该方法是可行、有效的。

岩土工程数字照相量测软件系统研发与应用

为便于数字照相变形量测(DPDM)技术在岩土工程中的应用与推广,研究开发一套完整的数字图像分析与结果可视化后处理软件包。首先,根据观测目标上是否使用人工量测标志点,将DPDM分为两大类:标点法和无标点法,针对岩土类材料局部化变形特性,提出旋转加平动的图像相关分析三步搜索算法;然后说明基于等参四边形单元的坐标转换与变形解释方法,并介绍DPDM软件包的主要功能,讨论图像采集、量测精度、适用范围等应用关键问题。软件系统可为砂土、黏土、钢筋混凝土、岩石等岩土工程常用材料的数字照相变形全程观测、演化过程以及局部化分析提供有力支持。最后,给出一个应用实例——侧向受荷桩模型试验。

数字照相量测在大型洞群模型试验中的应用研究

地质力学模型试验和数值模拟方法是研究深埋、高地应力条件下大型地下洞室群围岩稳定性状况的重要方法。以双江口水电站地下洞群模型试验为研究对象,为解决洞周边墙关键点微小位移的量测问题,通过在洞周表面布置人工量测标志点和全程数字图像采集,应用PhotoInfor图像分析软件系统对洞室拱顶及边墙收敛位移进行了计算分析。获得了洞室加载与开挖过程中位移的变化过程与规律曲线。同时,利用FLAC3D软件模拟了洞群围岩的稳定性状况。研究结果表明:在大型洞群模型实验中,数字照相量测能够识别0.02 mm以下的微小位移;数值计算结果与照相量测结果规律基本吻合;数字照相量测弥补了三维模型试验中传统预埋量测仪器而破坏模型整体性的缺点,能够广泛应用在岩土工程试验之中。

数字照相在混凝土变形量测中的实验研究

数字照相量测(简称DPDM)是一项基于近景数字摄影与图像处理分析的先进试验量测技术.为检验DPDM技术以及笔者研制的软件系统PhotoInfor在混凝土材料变形量测中的适用性,采用MTS815试验机,对若干混凝土试件进行了压缩变形观测试验,得到了混凝土试件表面的位移矢量、应变场和局部测点变形的发展演变过程,并对裂缝的分布区域和宽度扩展进行了定性和定量分析.实验研究证明:DPDM是研究混凝土材料与结构变形及其裂缝演变特性的一项强有力的试验量测新手段.

工业物体表面三维视觉量测的关键技术研究

在总结国内外有关研究的基础上 ,提出了自己的研究思路 ,并对缺乏纹理目标的人工纹理产生和影像获取方式进行了研究。对圆目标影像的分割、探测、定位等算法以及利用自检校光束法平差方法解求物方空间坐标、带权观测值的权值给定等作了试验研究。给出了一个解算孔群孔心坐标的应用实例 ,物方控制点的检查点坐标中误差小于± 0 .2mm。

基于数字图像变形量测技术的岩土锚固效应模型试验研究

对岩土锚固机理的分析很大程度上依赖于材料细观层面力学特性的研究。通过室内模型试验及数字图像变形量测技术对岩土锚固结构在分级张拉荷载作用下的全断面位移及破坏特性进行了深入研究,从细观角度分析了单锚、群锚及不同锚间距工况下内锚固段岩土体的位移发展机理及破坏模式。试验结果表明:荷载作用下杆体周围岩土体位移呈以锚杆轴向为渐近线的指数形式分布,按其变形模式可划分为三个区域,而群锚作用使得中部拉伸区得以加强,锚间距足够小时该区域出现群锚效应的"单锚化";而周围岩土体的破坏以近似锥体的形式发生。

移动测量技术及其在数字城市中的应用

本文介绍了移动测量系统的组成及其基本工作原理,详细阐述了该系统的关键技术及其应用。扼要介绍了数字城市建设与三维数字地图的相关内容,就移动测量系统在数字城市建设中的应用及其技术和方法进行了探讨和研究,并对其发展前景进行了展望。

全站仪三维非接触式围岩净空位移量测技术

介绍了全站仪自动采集围岩净空位移量测外业数据 ,并借助计算机进行分析处理 ,快捷地获得结果的整个量测过程。

三维数字地形图的测绘技术研究

三维数字地形图也可以被叫做线划地形图,其所针对的空间对象是地形以及地上的所有物体,主要通过三维离散点来对空间的位置以及形状进行表示。X轴和Y轴表示的是地面物体的水平面投影的位置,Z轴表示的是高度。三维数字地形图不像二维的数字地形图一样具有空间限制,它可以更可观的表现真实的世界,对空间结构的表达也更加的准确、细致。本文从萨维数字地形图在测量、绘图的应用方面对数据的采集进行了分析,然后研究了三维数字地形图的测绘技术。

三维激光扫描技术在隧道监控量测中的应用

文章结合郑万高铁巴东隧道工程,分析其隧道监控量测技术的应用情况。该工程采用的是三维激光扫描监控量测方法,相较于常规的方法,该方法可以快速、实时、全覆盖、无死角地获取隧道动态数据,掌握隧道的围岩变化情况,指导隧道安全施工,取得了较好的应用效果。

基于数字图像技术的集料针片状量测方法

针片状颗粒是一种有害颗粒,由于它过于细长或扁平,在施工中易折断,从而增大集料空隙,影响混合料性能。由于较多针片状颗粒的存在,颗粒之间互相搭接,细小颗粒无法进入,致使混合料不密实,使路面容易出现早期破坏。美国联邦公路局编制的《Superpave混合料设计指南》指出：针片状颗粒可能在施工过程中压碎从而改变集料级配和总的混合料性质。软集料比硬集料更容易压碎,而扁平颗粒更倾向于躺倒造成滑动面,减少集料的嵌锁,在实验室混合料设计时,

数字摄影测量系统中立体影像显示与量测技术

介绍了双目立体视觉基本原理及其摄影测量应用途径,设计了一种摄影测量立体影像显示与量测方案,分析了基于OpenGL的摄影测量立体影像显示与量测技术实现细节,提出一种数字立体测图原理性验证系统,并论证了Microstation软件作为摄影测量中间测图结果制图标准化软件平台的有效性,从而实现了数字立体测图要素采集和编绘的一体化。

基于数字散斑相关法的变形量测软件研制及应用

针对数字散斑相关变形量测应用推广的关键技术问题,自行研制了数字散斑相关变形量测实用软件系统,该系统由图像分析程序PhotoInfor和结果后处理程序PostViewer两大部分组成.PhotoInfor主要通过数字图像相关分析获得观测目标的位移与应变,PostViewer则主要针对PhotoInfor分析结果,进行位移矢量、等值线、云图等可视化分析,以及用于定量分析的数据提取和多种格式的图形批量输出等.利用此软件分析了混凝土材料表面位移矢量与应变场分布.结果表明,混凝土试件在峰值压力前,主要表现为整体压缩,并出现细小裂纹,而在峰值压力后,裂纹逐步扩展为裂隙,局部化特征明显,随着轴向压缩的增加,裂缝两侧位移呈线性增长.

隧道监控量测三维激光扫描方法与应用研究

隧道监控量测是隧道施工安全控制的一个十分的重要环节,是隧道分步验收的重要内容之一,其目的是通过对隧道净空收敛和沉降观测,进行数据分析,优化隧道工程施工方案和优化设计,确定合理的安全步距和支护时间,保障隧道施工和工后运营安全。虽然国内外对隧道监控量测工作十分重视,但监测水平与信息化施工要求还相差甚远。提出隧道监测量测全断面三维激光扫描技术,并进行工程应用和实践。结果表明该技术可以实时、准确、全方位获取隧道空间变形数据。并进行变形分析和反分析,进行隧道施工风险预警预报,指导隧道信息化施工和优化设计,精度达到或超过有关规程要求,研究成果对隧道施工具有重要的理论意义和工程实际意义。

土木工程结构试验量测技术研究进展与现状

理论分析、试验研究和数值模拟是土木工程研究的三种基本手段,其中试验研究是第一性的.目前,结构试验在作用方式上,已从传统的静态、准静态试验逐步发展到拟动力、动力试验;在空间尺度上,也从常规尺度试验向微细观材性试验和足尺结构试验拓展,从而对试验的量测技术提出了更高的要求.由于受到测量原理和硬件设备的限制,传统量测技术已无法完全满足现代结构试验的量测需求,需要传统的结构试验量测技术结合各种新兴技术进行不断完善和创新.本文总结了传统结构试验量测技术的发展现状,评述其在现代结构试验中的适用情况,并介绍了数字图像相关技术和近景摄影测量技术等新兴结构试验量测手段.其中,数字图像相关技术广泛应用于材料力学行为的测试与分析,概述其在结构试验中的应用并重点分析影响其测量精度的相关因素;近景摄影测量技术属非接触测量范畴,动态采集频率高,测量范围广,在高频动态结构试验的位移和应变测量方面有巨大潜力.