重庆某大型桥梁工程三维测绘与数字化建模项目案例

刚果(布)一号公路二期工程设计与施工关键技术研究

"刚果(布)国家1号公路项目"二期工程连接刚果(布)多利吉至首都布拉柴维尔,全长446km,是中建股份海外最大的基础设施项目.针对该项目中存在的技术问题,清华大学从主体结构,地下结构,绿色施工,高性能材料,施工组织,施工管理等多角度,开展一系列行之有效的科研项目,包括公路桥梁关键技术研究,岩土工程关键技术研究,绿色修建技术研究,混凝土耐久性的关键技术研究,公路测绘数据综合管理平台及三维虚拟地理环境系统关键技术研究与开发,公路项目BIM应用研究,非洲EPC工程项目风险管理研究,公路工程项目全过程造价管理流程研究等8个方面.本文对本工程概况和相关技术研究内容进行介绍,阐释了研究成果对于保证刚果(布)国家1号公路二期工程钢桥的建设质量,维护沿线生态环境,获得社会,经济,环境效益的整体协调,提高我国在建或拟建公路项目的建设管理水平等发挥的重要意义,并在文末提出了目前仍需解决的问题.

无人机倾斜摄影测量构建悬索桥三维模型与病害检测——以邵阳市桂花大桥为例

为解决大型桥梁病害检测工作存在检测难度大,效率低的问题.以邵阳市桂花悬索大桥为实验对象,利用无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)搭载单镜头相机,按照"井字飞行"和"环绕飞行"两种航线飞行模式进行倾斜摄影测量构建悬索桥三维实景模型.利用三维模型测绘软件EPS测量悬索桥特征点几何要素,进行悬索桥构件几何参数和病害的检测.实验结果表明:利用无人机倾斜摄影测量构建的三维实景模型纹理清晰,外观效果较好,还原了桥梁的真实形态.利用全站仪实测数据进行精度验证,"井字飞行"和"环绕飞行"两种模式构建的三维模型均具有较高的几何精度."环绕飞行"模式相对于"井字飞行"模式在作业效率,影像数据量等方面具有明显优势.基于无人机倾斜摄影测量构建的桥梁三维实景模型能发现和定位显著的病害,可为其他工程应用提供借鉴和参考.

基于时空插值的山区桥梁温度场三维建模方法

温度作为桥梁的一种重要荷载形式,显著影响桥梁结构的性能,在山区昼夜温差大,温度变化快的环境下桥梁温度效应尤为明显.将桥梁温度场进行可视化展示,能直观的了解桥梁温度场的分布与变化情况,对桥梁建造精细化管理具有重要意义.由于山区桥梁温度场时空数据稀疏,温度场数据量大,现有的山区桥梁温度场三维建模与可视化方法存在温度分布及变化情况难以准确描述,可视化绘制效率低的问题.针对上述问题,本文开展基于时空插值的山区桥温度场三维建模方法研究,重点探讨山区桥梁温度场三维建模与高效体绘制关键技术,并选择案例区域,研发原型系统,开展实验分析.本文主要研究工作如下: (1)提出了基于时空插值的山区桥梁温度场三维建模方法.首先分析了桥梁温度场仿真原理,构建了基于计算流体动力学的山区桥梁温度场日照辐射仿真模...

CASIO fx-9860GⅡ图形机原理与道路桥梁隧道测量工程案例

《CASIO fx-9860G 2 图形机原理与道路桥梁隧道测量工程案例》在《CASIO fx-9750GⅡ图形机编程原理与路线施工测量程序》的基础上,改进研发了新版的交点法路桥隧三维坐标计算程序Q2X8与线元法路桥隧三维坐标计算程序Q2X9.新版程序充分应用了fx-9860GⅡ/SD的1.5MB存储器与大容量SD卡存储器的功能,可以同时存储,按工作需要随时调用数百条路线的三维设计数据,实现了大型交通土建标段路线三维坐标计算的全数字化.对交点法设计的平曲线,实现了应用直线,曲线及转角表,在MS-Excel选项卡快速定位非完整缓和曲线位置并准确计算其参数与起讫半径的方法,这对于工程用户快速编写新版Q2X8程序的串列设计数据文件有重要的意义.新版Q2X8与Q2X9程序均实现了施工测量计算成果数据的集中显示,与文献[1]的旧版程序比较,可以显著地提高道路,桥梁与隧道施工测量的效率.《CASIO fx-9860G 2 图形机原理与道路桥梁隧道测量工程案例》为fx-9860GⅡ的基本操作与全部工程案例的数据输入及其计算录制了avi格式视频文件,放置在随书标配单面双层DVD光盘的"操作视频"文件夹下,用户可以使用任意视频播放软件观看.《CASIO fx-9860G 2 图形机原理与道路桥梁隧道测量工程案例》适合于公路与铁路施工测量领域的工程技术人员使用,也可供高等院校交通土建与测绘类专业师生参考.

基于三维激光扫描的桥面变形检测技术应用研究

17世纪初,望远镜的发明和应用对测量技术的发展起了很大的促进作用。1903年飞机的发明,促进了航空摄影测量技术的发展。1964年GPS投入使用,带来了测绘领域的一次技术革命。三维激光扫描技术是近十多年才发展起来的一项新兴测绘技术,已被誉为"继GPS技术之后,测绘领域又一次技术革命"。该技术能够高精度、快速、无接触获取实物点云数据,重建扫描实物的空间三维模型,是获取空间数据最有效率的手段。 引入新兴技术往往能对行业发展起到促进作用。本文阐述了三维激光扫描技术的国内外研究与应用现状;分析了三维激光扫描技术的原理和误差理论;对比分析了三维激光扫描技术与传统测量方法的不同和优势。结合目前研究三维激光扫描技术应用于桥梁变形检测案例较少的实际情况和"桥梁面相学",本文进行基于三维激光扫描技术的桥梁变形检测应用研究。 桥梁变形检测是运营期间维护桥梁正常使用必不可少的措施。传统的桥梁变形检测一般采用全站仪、水准仪等,相关的应用思路、方法和理论都已成熟,形成了相应的技术理论体系和行业规范标准。三维激光扫描技术作为一项新兴技术,具有具有独特的优势和功能,但将其广泛用于桥梁变形检测还有很长的路要走。主要表现为,关于三维激光扫描技术的研究大都集中在桥面扫描数据用于桥梁快速建筑建模,很少用于桥面变形检测分析,此外在精度方面的理论和试验研究也较少。本文通过理论研究和现场模拟试验,重点研究三维激光扫描技术用于桥梁桥面垂直变形检测的可行性。 本文从应用角度入手,研究三维激光扫描的基本原理与方法,详细介绍了外业点云数据采集流程和内业点云数据处理流程。利用徕卡公司提供的Nova MS50三维激光扫描仪,完成桥面点云数据采集工作。进行了三种模拟变形量点云数据采集,及初始状态点云数据和实验完成后状态点云数据,总共获得五组试验数据。点云数据分析采用美国Geomagic公司出品的逆向工程校核软件Geomagic Qualify完成,两两对比试验数据,得到两组数据之间的模拟变形量值,并与理论值进行对比,发现三维激光扫描数据处理结果与理论值比较接近,说明将三维激光扫描技术用于桥梁变形检测具有一定的可行性。 实验结果表明,高精度三维激光扫描仪在桥面平扫(天顶距85°~95°)工况下,能够反映出3mm以上的竖向挠度变形。这一精度基本可用于柔性桥梁的挠度观测,以及部分大跨径梁桥的荷载试验条件下的挠度观测。三维激光扫描技术用于桥梁变形检测具有一定的应用前景,对三维激光扫描技术用于生产实践具有一定参考价值和现实意义。

三维GIS中的参数化建模方法

为实现大规模地形景观和精细工程设施模型在三维GIS中的无缝集成管理,并支持工程设施全生命周期的共享应用,提出了一种可根据设计参数自动建立复杂设施三维模型并交互式编辑修改的方法,扩展了三维GIS数据模型,实现了三维几何模型与其参数信息的有机集成与同步更新,并以桥梁模型的构建为例验证了该方法的可行性和有效性.