1.一種基于三維激光掃描和云平臺(tái)的鋼結(jié)構(gòu)橋梁虛擬預(yù)拼和檢測(cè)方法,其特征在于,包括檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)梁段的制造誤差和橋梁虛擬預(yù)拼裝;
檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)梁段的制造誤差,具體包括以下步驟:
步驟a1、根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)建立鋼結(jié)構(gòu)梁段的理論模型;采用三維激光掃描儀采集鋼結(jié)構(gòu)梁段的點(diǎn)云數(shù)據(jù),獲得鋼結(jié)構(gòu)梁段的實(shí)測(cè)模型;將鋼結(jié)構(gòu)梁段的理論模型和實(shí)測(cè)模型進(jìn)行比較來(lái)檢測(cè)制造誤差;
步驟a2、判斷制造誤差是否處于控制范圍內(nèi),若制造誤差超過(guò)控制范圍,則調(diào)整相應(yīng)節(jié)段的鋼結(jié)構(gòu)梁段,返回步驟a1;若制造誤差位于控制范圍內(nèi),則鋼結(jié)構(gòu)梁段滿足要求;所有鋼結(jié)構(gòu)梁段均符合要求后進(jìn)入橋梁虛擬預(yù)拼裝;
橋梁虛擬預(yù)拼裝,具體包括以下步驟:
步驟b1、將鋼結(jié)構(gòu)梁段的實(shí)測(cè)模型進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,使得所有鋼結(jié)構(gòu)梁段的實(shí)測(cè)模型的坐標(biāo)統(tǒng)一到一個(gè)坐標(biāo)系中;將所有鋼結(jié)構(gòu)梁段進(jìn)行全橋整體虛擬預(yù)拼裝,得到虛擬預(yù)拼后的橋梁;
步驟b2、判斷虛擬預(yù)拼后的橋梁是否滿足要求,若虛擬預(yù)拼后的橋梁不滿足要求,則挑選出不符合要求的節(jié)段所對(duì)應(yīng)的鋼結(jié)構(gòu)梁段,對(duì)相應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)梁段進(jìn)行微調(diào),采用三維激光掃描儀采集鋼結(jié)構(gòu)梁段的點(diǎn)云數(shù)據(jù),重新得到其實(shí)測(cè)模型,返回步驟b1;若虛擬預(yù)拼后的橋梁滿足要求,則完成橋梁的虛擬預(yù)拼裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三維激光掃描和云平臺(tái)的鋼結(jié)構(gòu)橋梁虛擬預(yù)拼和檢測(cè)方法,其特征在于,還包括合龍段的虛擬預(yù)拼裝和合龍過(guò)程,具體是:首先,采用三維激光掃描儀采集合龍段以及與合龍段兩端相連的鋼結(jié)構(gòu)梁段的點(diǎn)云數(shù)據(jù),將合龍段與其相連的鋼結(jié)構(gòu)梁段進(jìn)行虛擬預(yù)拼裝,確定合龍段的修裁切割余量;其次,對(duì)合龍段進(jìn)行修整,吊裝修整后的合龍段進(jìn)行橋梁合龍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于三維激光掃描和云平臺(tái)的鋼結(jié)構(gòu)橋梁虛擬預(yù)拼和檢測(cè)方法,其特征在于,所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)的采集過(guò)程是:在鋼結(jié)構(gòu)梁段或合龍段的四周架設(shè)2-8站掃描儀進(jìn)行掃描采集點(diǎn)云數(shù)據(jù),鋼結(jié)構(gòu)梁段或合龍段布設(shè)4-5個(gè)球形靶標(biāo)便于數(shù)據(jù)拼接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于三維激光掃描和云平臺(tái)的鋼結(jié)構(gòu)橋梁虛擬預(yù)拼和檢測(cè)方法,其特征在于,所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集后被同步上傳到云平臺(tái),并對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,得到鋼結(jié)構(gòu)梁段和合龍段的實(shí)測(cè)模型。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于三維激光掃描和云平臺(tái)的鋼結(jié)構(gòu)橋梁虛擬預(yù)拼和檢測(cè)方法,其特征在于,對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的具體過(guò)程是:將原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)入Geomagic軟件中,通過(guò)去噪、修復(fù)以及封裝處理后即得鋼結(jié)構(gòu)梁段或合龍段的實(shí)測(cè)模型。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于三維激光掃描和云平臺(tái)的鋼結(jié)構(gòu)橋梁虛擬預(yù)拼和檢測(cè)方法,其特征在于,所述虛擬預(yù)拼裝具體操作是:提取相鄰兩節(jié)段鋼結(jié)構(gòu)梁段或者合龍段與其連接的鋼結(jié)構(gòu)梁段的拼接面的數(shù)據(jù)群,將數(shù)據(jù)群中的數(shù)據(jù)通過(guò)減去數(shù)據(jù)群的平均值而實(shí)現(xiàn)中心化;將中心化后的拼接面數(shù)據(jù)群在同一坐標(biāo)系下顯示,展示出兩拼接面的吻合度,查看兩拼接面的偏差是否在允許范圍內(nèi);在相鄰拼接面上均勻選取8-10個(gè)點(diǎn)作為公共點(diǎn),完成坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)兩節(jié)段鋼結(jié)構(gòu)梁段的兩兩相拼。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-6任意一項(xiàng)所述的基于三維激光掃描和云平臺(tái)的鋼結(jié)構(gòu)橋梁虛擬預(yù)拼和檢測(cè)方法,其特征在于,將理論模型和實(shí)測(cè)模型進(jìn)行比較的方法包括以下兩種:第一種、先在Auto CAD中根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)畫(huà)出待測(cè)鋼結(jié)構(gòu)梁段的三維模型,然后將待測(cè)鋼結(jié)構(gòu)梁段的點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)入Auto CAD中與三維模型進(jìn)行比較;第二種、在Geomagic軟件中對(duì)單節(jié)段的鋼結(jié)構(gòu)梁段的三維模型進(jìn)行多次截面,獲取該鋼結(jié)構(gòu)梁段的三維尺寸,然后與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于三維激光掃描和云平臺(tái)的鋼結(jié)構(gòu)橋梁虛擬預(yù)拼和檢測(cè)方法,其特征在于,所述理論模型采用三維建模軟件Auto CAD進(jìn)行建立。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于三維激光掃描和云平臺(tái)的鋼結(jié)構(gòu)橋梁虛擬預(yù)拼和檢測(cè)方法,其特征在于,所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)采用三維激光掃描儀在凌晨或沒(méi)有日照的情況下進(jìn)行采集。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于三維激光掃描和云平臺(tái)的鋼結(jié)構(gòu)橋梁虛擬預(yù)拼和檢測(cè)方法,其特征在于,所述步驟a1具體是:先建立所有鋼結(jié)構(gòu)梁段的理論模型,再得到所有鋼結(jié)構(gòu)梁段的實(shí)測(cè)模型,最后將相應(yīng)節(jié)段的鋼結(jié)構(gòu)梁段的理論模型和實(shí)測(cè)模型進(jìn)行比較;
或者是,先建立某一節(jié)段鋼結(jié)構(gòu)梁段的理論模型,再得到此節(jié)段鋼結(jié)構(gòu)梁段的實(shí)測(cè)模型,最后再將此節(jié)段的鋼結(jié)構(gòu)梁段的理論模型和實(shí)測(cè)模型進(jìn)行比較;重復(fù)以上步驟完成所有鋼結(jié)構(gòu)梁段的檢測(cè)。