TLS在复杂钢结构特征获取中的应用

随着建筑行业的飞速发展,全国各地新建了大批复杂钢结构,其结构复杂,建筑体量巨大,在钢结构建筑施工的过程中,为了进行精确的钢结构拼接和方便其他部件的安装,需要获取钢结构部件上的特征信息。传统钢结构建筑物的安装与检测获取特征信息困难,延误施工工期。三维激光扫描可以通过大范围密集扫描快速获取钢结构的点云数据,经过处理可以获取钢结构的特征信息。本文以周口店北京人遗址大型钢结构圆盘构件节点坐标获取为例,介绍了钢结构点云数据的获取和数据处理流程,提出了基于几何位置关系的构件节点坐标提取方法。结果表明,采用三维激光扫描技术可以快速准确地获取工程坐标系下的钢结构构件特征,从而满足工程精度的要求。     

基于虚拟地理环境的施工机械动态可视化仿真方法

施工机械野外作业过程动态多变、工况复杂,为了预演施工方案、减少空间碰撞等安全隐患,以吊装作业为例提出一种虚拟地理环境下的施工机械动态作业可视化仿真方法。通过对施工机械模型进行构件级分解,建立各构件之间的语义关系,实现虚拟地理环境中的模型重装配;然后建立施工机械作业时各关节模型之间动态联动的约束关系,实现关节联动的施工机械作业可视化仿真。通过搭建施工点处虚拟地理环境开展仿真实验表明,该方法可实现施工机械作业过程的动态控制、预演展示,科学指导施工方案确立与隐患排查;仿真过程的参数化存储能够指导实际施工操作,并实现仿真场景的动态编辑与实时重现。     

三维扫描技术在预制构件质量检查中的应用

针对钢结构预制构件车间预制完成后需对其预制质量进行检查,合格后发往现场拼装,位置尺寸检查通常通过预组装或钢卷尺、全站仪检查,费工费时等问题,提出采用三维扫描技术检查方法,解决了钢结构构件在车间加工、焊接过程产生的误差的检查问题;实现了采用三维扫描仪对构件全方位扫描,来获取钢构件的三维点云信息,运用点云信息基于特征点进行整体结构模型拼接,将整体拼接图形与理论设计模型进行对比分析,计算出加工、焊接误差,及时矫正;基于三维扫描技术的研究表明,不仅可以快速精确测量,还能准确地实现构件虚拟复原,提供原始全方位数据,研究结果可应用于空间立体结构的检测,从而实现在车间及时发现问题,解决问题,避免在施工现场拼接发现问题而返厂矫正或返工维修,达到减少成本、节约时间,确保质量、提高劳动效率。     

监理工程师在公路施工阶段的测量监理工作要点

测量监理工作是公路整个施工过程中不可缺少的重要环节，为了确保公路的线形、高程等几何尺寸符合设计要求，本文介绍了测量监理在公路施工各个阶段控制要点。     

高精度全站仪在栓接钢结构制造中的应用

正在栓接钢结构领域,为保证安装现场的螺栓孔位正确匹配,满足安装要求,需要对钢构件出厂前进行有效的尺寸精度控制,即必须对连接板螺栓孔进行检测及校核。由于栓接精度要求高,项目周期紧,故采用0.5″高精度全站仪进行钢构件整体空间的尺寸控制。本文利用钢结构尺寸控制专用软件IN-CHECK进行测量,IN-ANALY软件进行数字化分析,IN-ASSEM软件进行模拟预拼装,将各种栓接时的问题提前进行处理。     

崇启大桥主桥大跨度钢箱梁吊装测量控制

本文主要介绍了崇启长江大桥主桥钢连续梁大节段整体安装的施工测量控制对水上大跨度构件安装施工中起重船舶定位及移动、吊装过程中的安全监控、精调位控制作了较详细的阐述;并对现场安装误差的消除及控制误差不累积作了叙述,为以后水上进行大型构件安装施工定位提供了可借鉴的技术方法。     

超高层钢结构建筑倾斜性监测分析

以钢结构为主体的超高层建筑,在施工过程中容易受到来自气温、风力、日照以及自身重力等方面的影响而造成建筑的整体结构变形或建筑中心轴线倾斜变形。文中以某超高层钢结构建筑的变形监测实测数据为基础,通过分别构建倾斜变形量与时间以及变形速率与高度的相关回归分析模型,对建筑的整体稳定性进行评价。并通过分析对建筑的倾斜方位、角度进行计算,确定建筑物主轴线的倾斜度。对单日观测数据进行分析,探讨温度变化对钢结构建筑倾斜变形规律的影响,并以此为基础提出一种确定钢结构建筑重要构件安装时间的决策方法。     

一种古建筑点云数据的语义分割算法

针对目前从三维激光扫描点云中进行古建筑木构件分割较难的现状,提出一种对古建筑点云数据进行精确、快速语义分割的新算法。该算法首先对点云进行去噪处理;然后利用古建筑结构特性定义与柱构件相交且垂直于坐标系竖轴的一个截面并提取截面点云;接着利用点云欧氏聚类的方法从截面点云数据中提取对应于柱构件的点云并估计柱构件参数,进而基于罗德里格旋转矩阵将古建筑点云数据自动转正,使点云三维坐标系的竖轴严格垂直于地面;最后基于模型拟合的方法分割出柱构件点云,并利用古建筑几何结构、尺寸等信息采用基于包围盒的方法对其他木构件(如梁、枋等)进行分割。为了验证算法的稳健性与可行性,选取亭子类古建筑点云数据进行实验与分析。结果表明,该算法具有一定的可行性与稳健性,为古建筑点云的自动语义分割提供了思路与方法。     

基于线特征匹配的钢结构模拟预拼装方法

现有的基于三维激光扫描技术对大型钢结构进行数字模拟预拼装的方法多为基于特征点匹配的方式,该方法存在自动化程度低、工作量大且精度差的问题.为此,提出一种基于线特征匹配的钢结构模拟预拼装方法,该方法首先基于切片的方式提取待拼装处两构件的线特征,然后通过线特征自动匹配的方式实现两构件的模拟预拼装.采用某钢结构桥梁构件点云数据进行实验验证.结果表明,本方法能快速实现两构件的模拟预拼装,自动化程度高、人工干预少,且具有较高的拼装精度,对大型钢结构自动模拟预拼装具有一定的指导与借鉴意义.     

大型射电望远镜背架精密安装技术

对65 m射电望远镜的背架安装做了尝试,取得较满意的结果.针对天线背架尺寸大、质量重、焊接变形大、几何精度要求高等特性,采用全站仪工业测量系统实现背架的快速、无接触、高精度定位测量,点位测量精度优于1 mm;采用独特的施工工艺和焊接技术,最大限度控制焊接变形,最终点位偏差优于1.5 cm.提出基于设计坐标系建立安装测量...     

基于物体成像轮廓的视觉测量与重建

提出一种基于物体的数学模型与成像轮廓进行物体3维视觉测量与重建的方法。该方法主要针对具有规则几何形状的物体,根据被测物体的数学描述和被测物体的轮廓与其在影像上的投影二者的位置关系对物体进行精确的3维测量与重建,得到几何体的空间位置与尺寸参数。对工业零件的基本几何形状圆柱、圆球、立方体等进行实验,结果表明该方法是可行的。     

面状要素渐进式传输中几何信息传递状况的定量分析方法

渐进式传输是空间数据在网络环境下空间数据多重表达的重要传输方式,可以满足用户对空间数据不同层次细节信息的需求,提高地图网络服务的效率。对传输过程中信息传递状况进行定量分析有利于用户对传输过程进行实时控制。此处以变化累积模型为例,研究了面状要素的渐进式传输过程中几何信息传递状况的分析方法。首先,从空间认知角度基于面状要素的形状凸包分解,研究并提出了基于凸包的面状要素几何信息量度量方法。然后,分析了渐进式传输过程中空间信息传递状况,建立了渐进式传输过程的几何信息传递状况评价指标。最后,通过实验分析几何信息传递状况分析法的合理性,验证了几何信息量传递状况评价方法指导渐进式传输过程控制的有效性。     

树冠尺寸对冠层间隙率和聚集度指数的影响

冠层间隙率和叶片聚集度指数对植被拦截光和冠层辐射传输过程有重要影响。叶片往往以树冠的形式聚集在森林中,而树冠在诸多森林冠层几何光学模型中有重要作用。之前的研究主要集中于树冠的形状(例如圆柱、圆锥、椭球、圆锥+圆柱等)特征对冠层间隙率和叶片聚集度的影响。然而,树冠的结构特征除了包括形状特征外,还包括尺寸特征。事实上,树冠的尺寸特征是植被在长期进化过程中与自然环境相互作用的结果,且比树冠形状特征具有更明显的地理空间特征。本文首先修改了前人常用的用于描述树冠分布的泊松分布模型,其次,利用超几何模型更为真实地、定量地描述树冠之间的排斥效应和树冠的分布情况;最后,以椭球树冠为例,设定了从"瘦高"型到"矮胖"型等7种尺寸的树冠,分别通过固定树冠半径和树冠体积两种途径探讨了树冠尺寸特征对冠层间隙率和叶片聚集度的影响。结果表明:(1)无论固定树冠半径,还是固定树冠体积,树冠尺寸特征对冠层间隙率和叶片聚集度指数的影响,均比树冠形状特征对间隙率和叶片聚集度指数的影响明显;(2)树冠的尺寸对冠层间隙率和叶片聚集度的影响非常显著,且具有明显的规律性。树冠在观测方向的投影面积越大,冠层间隙率越小,叶片聚集指数度越大,冠层内叶片越趋于泊松分布。     

空间弯扭钢桥数字化建造关键技术分析

随着城市建设的高质量发展,桥梁作为城市交通的重要元素,其外观设计更加现代化,尤其是造型美观的空间弯扭钢结构桥梁备受青睐,这对复杂桥梁的设计、加工制造和精益建造提出了更高的标准要求与技术挑战。本文以全球首例弯扭钢塔斜拉钢构体系桥——新首钢大桥的全数字化建造为研究对象,通过对数字化设计、绿色智能建造及精密测控关键技术的系统研究和应用,实现了基于“骨架+模板”的非一致倾斜空间扭转钢塔节段与变截面高腹板主梁精细化、参数化协同设计,并通过可调参数、虚拟预拼装及三维激光扫描等技术保障了桥梁各构件的高精度制造与钢塔节段的高精度无应力架设。     

天津西站钢架对接三维控制测量

大型复杂钢结构施工中的端口拼接测量及变形监测已成为现代施工测量的研究热点之一。常规的测量技术和二维+一维的坐标基准,很难解决此类测量难题。以天津西站大跨度箱型联方网壳施工测量为研究对象,利用工业全站仪三维测量系统、三维激光扫描技术等现代测量手段,为钢结构快速拼接提供了多形式、高精度的空间位置和几何参数,提高了工程施工的效率和进度。     

浅谈土坝施工测量放样

施工测量放样是在勘测设计部门已确定的坝址处,根据地形平面形状,将坝址的轮廓按设计标准尺寸放在地面上。施工测量放样是土坝施工中的一项重要工作。放样准确,可以使工程达到设计要求,使施工顺利。根据放样的范围清理坝基,开挖截水槽或心墙基础,作好施工排水、备料等工作,减     

测绘技术在钢结构施工及验收中的应用研究

随着钢结构建筑数量的增多,在钢结构工程的施工过程中测量的方法和精度高低都直接影响到工程的进展速度和质量的好坏,所以选择最优的方法也是工程施工过程中一项重要的任务。本文介绍了在钢结构工程中测绘技术的主要应用范围和钢结构测量的精度要求。重点介绍了每个过程中所需方法的讨论和比较,从而选出最优方案。     

反应堆穹顶吊装施工测量方法的探讨

反应堆是核电站的关键部位,穹顶既是反应堆的安全壳,又是各种构件和设备的悬挂点或安装处.穹顶体积大、重量大、吊装高差大,安装精度要求高.从实际出发,对反应堆穹顶拼装场地和重型吊车基础定位、穹顶各层标高与半径测定、穹顶内部构件的定位和安装测量进行探讨,提出切实可行的测量方法.     

三维激光测量技术在大型复杂钢结构工程建造中的应用

以山东第一高楼云鼎大厦建造过程为例,对三维激光扫描技术应用于大型复杂钢结构工程建造中的关键技术进行了研究。通过对大型复杂钢结构部件进行三维激光扫描,并与BIM预制模型比对,事先检测钢构件加工误差,提出了大型复杂钢结构部件误差检测关键技术流程,实现了高精度特征误差统计,为大型复杂钢结构工程智能建造提供了有效先进的检测、监测手段,具有较大的借鉴及实用价值。     

基于底面特征匹配的钢结构桥梁虚拟预拼装

在基于三维激光扫描点云数据的钢结构数字虚拟预拼装中,现有方法大多数均为基于点特征匹配的方式,该方法存在自动化程度低、精度差且不能完全适用于钢结构桥梁预拼装的问题.为此,本文提出了一种基于底面特征匹配的方式,以实现钢结构桥梁的数字化虚拟预拼装.该方法首先提取两拼装构件的底面特征,然后基于提取的底面特征实现两构件的数字化虚...