脆性混凝土试件在破坏前变形极小,传统测量方法测量获得的变形误差大。为 了弥补传统混凝土变形测量方法的不足 , 进而获得混凝土更加真实的物理、力学性能,采用近景测量法进行混凝土试件 /结构变形测量。近景摄影测量 以其非接触式 、高效 性 、低成本性 、环境适应性强等优点广泛应用于工程结构变形测量 中。采用微机控制万能试验机对立方体混凝土试件进行压缩试 验。试验前在混凝土表面布置测点。加载期间,同时获取压力试验机及数码相机与高精度全站仪对 同一试件变形测量数据 。基于 二维直接线性变换分析获取的变形数据,从 而实现结构变形 的测量 。试验结果表明近景摄影测量能够获取高精度的混凝土试件 表面二维变形数据 ,并发现试件 内部变形极不均匀 ;与全站仪测量结果比较 ,数码相机测量的试件横向和纵向变形误差均在 5% 以 内。 关键词: 近景摄影测量;直接线性变换;混凝土试件;数码相机;全站仪 中图分类号 : TU528.01 文献标志码 : A 文章编号 : 1002—3550(2014)06—0027—04 Deformationanalysisofaconcretespecim enbyopticalm easurementapproach LIXinhuan,CUIChenfeng,CAIKun (CollegeofWaterResourcesandArchitecturalEngineering,NorthwestA&FUniversity,Xianyang712100,China) Abstract: Brittleconcretehasverysmalldeformationbeforedestruction.whichisdificulttobemeasuredbytraditionalmethods.accu— rarely.Toovercomethisdifficulty andfurthertoobtainmoreaccuratephysicalandmechanicalpropertiesofconcrete,anew method,i.e., close-rangephotogrammetryapproach,fordeform ationmeasurementofconcretespecimen/structureisadoptedinthepresentstudy.Nowa— days,close—rangephotogrammetrymethodisverypopularfordeformationmeasurementofvariesofengineeringstrucRtresbecauseofsuch meritsasnon·contact,higheficiencyandlow cost.Computercontrolledservouniversaltesterisusedtoapplycompressiononacubiccon— cretespecimen.Beforeloading,thespecimenismarkedwithmanymeasurementpointsononeofitsverticalsides.Duringloading,thede- form ationdataofthepointsareobtainedbytester,digitalcameraandhigh—precisiontotalstationsimultaneously.Thestructuraldeform a- tionofspecimencanbecalculatedbasedonthetheory oftwo—dimensional(2D)directlineartransform ation.Resultsshow thatclose-range photogrammetrycangethighaccurate(2D)deformationofthesurfaceofconcretespecimen.Itisalsofoundthattheinternaldeformationis far from un iform .Comparedwith dataobtainedbyusingthetotalstation,boththerelativeerrorsalonghorizontalan dverticaldirectionsof deform ationobtainedbydigitalcameraarcwithin5%. Keywords: close-rangephotogrammetry;directlinear transform ation;concretespecimen;digitalcamera;totalstation 0 引 言 混凝 土广泛应用于水利 、土木工程 中,设计或使用分 析时对混凝土物理性能的精确度要求较高 ,因此混凝土力 学 、物理性能极 为重要。通常混凝土呈脆性 ,结构破坏前变 形极小。在传统变形测量中,压力机直接输 出的变形结果为 轴 向压缩最大变形量 ,但混凝土试件内部 、表面变形并不 均匀 ,受压 、受拉过程 中各个方 向均变形 ,设计标准对混凝 土力学性能要求越来越 高,通过传统试验无法获得各方向 变形数据。同时 ,传统方法存在诸如价格高 、系统不能持续 使用 、操作复杂等问题 口-2],并且仅能测 出混凝土试件单方 向的应变或位移 。随着 固态传感器成像设 备和计算机平 台 的发展 ,新 的图像 处理方法 已经被应用多年 ,且应用到不 同的领域 ,如工业 、生物力学 、化学 、生物学 、考古学 、建 筑学 、汽车 、航空航天 以及事故重建等 。PedroArias[8]将近景 测量应 用到 AncientIrregularTimber的三维 建模 中 ;Zeng Wei等人嘲将近景测量应用到三维重建中;陈伟伟和陈雁㈣ 将近景测量应用到三维人体测量 中,并 以其非接触式获得 推广。可见 ,与传统测量方法相 比,近景摄影测量也有其 明 显的优点 :非接触式 ,效率高 、成本低 、操作简单 、短时间 内 获取结果等… 】。 尽管近景摄影测量在众 多领域 中得到使用及推广 ,但
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