裂縫等病害信息的定量化提取,一直是無損檢測的目標(biāo)。裂縫最大寬度和長度的確定在建筑物的結(jié)構(gòu)評價和風(fēng)險評估中起著重要作用。隧道工程施工、運營過程中主體結(jié)構(gòu)的裂縫檢測,主要手段為人工拍照和現(xiàn)場記錄。該方法采集效率低、數(shù)據(jù)質(zhì)量差,無法定量獲取裂縫的關(guān)鍵幾何信息。伴隨地鐵隧道急劇增加的施工檢測、運營維護需求,隧道結(jié)構(gòu)病害亟待經(jīng)濟、快速且準(zhǔn)確的新技術(shù)檢測手段。三維激光掃描技術(shù)近年獲得快速發(fā)展,已經(jīng)經(jīng)開始嘗試應(yīng)用到土木工程的質(zhì)量管理領(lǐng)域。隨著施工自動化的發(fā)展,施工現(xiàn)場的管理流程和組織模式也日益迫切的需要再造和優(yōu)化。因此,采用三維激光掃描技術(shù)研究隧道襯砌表面裂縫檢測,并基于此探討了施工現(xiàn)場裂縫等病害信息質(zhì)量管理相應(yīng)的流程設(shè)計�；谌S激光掃描技術(shù)對隧道襯砌表面裂縫進行檢測,包括裂縫采集、裂縫提取。并在此基礎(chǔ)上,探討了施工項目裂縫等病害信息現(xiàn)場質(zhì)量管理的流程和組織設(shè)計。裂縫采集方面,兼顧數(shù)據(jù)采集的精度、效率,結(jié)合裂縫提取所需要的點云信息分析,系統(tǒng)地研究了采集方案和裂縫檢測精度的關(guān)系。制定了滿足隧道襯砌裂縫檢測需要的點云采集、預(yù)處理方案。裂縫提取方面,在結(jié)合LMS算法和RANSAC算法擬合曲面的基礎(chǔ)上,進...

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及目前存在問題
        1.2.1 基于三維激光掃描技術(shù)的隧道檢測系統(tǒng)應(yīng)用
        1.2.2 基于三維激光掃描技術(shù)的隧道檢測理論研究
        1.2.3 基于三維激光掃描技術(shù)的項目組織管理研究
        1.2.4 目前存在問題
    1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 研究方法
        1.3.3 技術(shù)路線
        1.3.4 研究創(chuàng)新點
    1.4 本章小結(jié)
第二章 隧道襯砌點云數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理研究
    2.1 三維激光掃描技術(shù)
        2.1.1 機器視覺理論
        2.1.2 測量原理和技術(shù)特點
        2.1.3 掃描儀分類和應(yīng)用
        2.1.4 技術(shù)的局限性
    2.2 裂縫提取所需點云信息分析和采集方案設(shè)計
        2.2.1 地鐵盾構(gòu)隧道襯砌的特點
        2.2.2 裂縫提取所需點云信息分析
        2.2.3 隧道襯砌點云采集方案設(shè)計
    2.3 點云數(shù)據(jù)的預(yù)處理流程和方法
        2.3.1 點云數(shù)據(jù)的拼接
        2.3.2 點云數(shù)據(jù)的去噪
        2.3.3 ROI區(qū)域的分割
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于RANSAC和Alpha Shapes算法提取曲面點云裂縫
    3.1 點云數(shù)據(jù)裂縫信息提取整體流程
    3.2 點云數(shù)據(jù)曲面擬合算法
        3.2.1 LMS算法
        3.2.2 RANSAC算法
        3.2.3 結(jié)合LMS算法和RANSAC算法擬合曲面
    3.3 裂縫內(nèi)部點云移除及圓柱面展開
        3.3.1 裂縫內(nèi)部點云移除方法
        3.3.2 圓柱面投影及展開方法
    3.4 裂縫識別和幾何信息提取算法
        3.4.1 Alpha Shapes算法
        3.4.2 Delaunay三角剖分法
        3.4.3 Delaunay三角剖分改進的Alpha Shapes算法提取裂縫輪廓
    3.5 算法檢驗
        3.5.1 結(jié)合LMS算法和RANSAC算法擬合曲面
        3.5.2 Delaunay三角剖分改進的Alpha Shapes算法提取裂縫輪廓
    3.6 本章小結(jié)
第四章 隧道襯砌裂縫檢測效率分析與管理流程設(shè)計
    4.1 隧道襯砌裂縫檢測效率定性分析
    4.2 裂縫信息管理系統(tǒng)設(shè)計
        4.2.1 系統(tǒng)框架
        4.2.2 功能設(shè)計
    4.3 管理流程與組織結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計
        4.3.1 管理流程分析和設(shè)計
        4.3.2 組織結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計
    4.4 基于熵理論和Arena仿真的組織效率定量評價
        4.4.1 基于熵理論的組織結(jié)構(gòu)有序度評價
        4.4.2 基于Arena仿真的組織結(jié)構(gòu)運行效率評價
    4.5 本章小結(jié)
第五章 廈門地鐵三號線襯砌管片裂縫提取及管理效率實證
    5.1 工程概況
    5.2 點云數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理
        5.2.1 基于Lecia P40的點云數(shù)據(jù)采集
        5.2.2 基于Cyclone的點云數(shù)據(jù)預(yù)處理
    5.3 襯砌管片裂縫信息提取
        5.3.1 ROI區(qū)域局部曲面擬合
        5.3.2 裂縫內(nèi)部點云移除及圓柱面展開
        5.3.3 裂縫幾何信息提取
        5.3.4 裂縫提取結(jié)果分析
        5.3.5 裂縫提取精度影響因素分析
    5.4 三維激光掃描和人工巡檢檢測結(jié)果的比較分析
    5.5 裂縫信息管理流程與組織結(jié)構(gòu)效率評價
    5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 主要研究結(jié)論
    6.2 未來的工作
參考文獻
附錄
在讀期間參與科研與研究成果
致謝



本文編號：3759560