一种混凝土结构表面及内部损伤精细建模方法技术

本发明专利技术公开一种混凝土结构表面及内部损伤精细建模方法，主要步骤包括：三维激光扫描破坏后的混凝土结构表面，获取三维点云数据，建立三维模型及其坐标系；逐面无损扫描检测混凝土结构内部，获得相对于扫描面不同深度的内部结构的C‑SCAN横截面图；将上述C‑SCAN横截面图与三维模型中实际对应的曲面，根据标定的坐标与三维模型进行配准，三维重构混凝土结构；按照上述步骤扫描破坏前的混凝土结构表面，建立破坏前的混凝土结构三维模型；对比分析破坏前后的混凝土结构三维模型，精准定位和测量混凝土结构表面及内部损伤、空隙、裂纹、变形。本发明专利技术检测结果形成相对于扫描面不同深度的内部结构的C‑SCAN横截面图，内部损伤情况显示的更加直观。

A fine modeling method for surface and internal damage of concrete structures

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土结构表面及内部损伤精细建模方法
本专利技术属于混凝土建筑物安全监测分析领域,涉及一种混凝土结构表面及内部损伤精细建模方法，具体涉及一种基于三维激光扫描仪和超声检测仪分别进行混凝土结构表面及内部损伤检测，通过多源数据融合对混凝土破坏前后的表面及内部损伤进行精细建模的方法。
技术介绍
无论公路，桥梁，水利港口，其他工业或民用建筑物，若有地震或其他外力作用下，混凝土结构安全必然受到影响，了解结构表面及内部损伤情况是采取下一步补救措施的重要指导。传统方法对混凝土损伤的检测只能对表面裂缝等或者内部裂缝、孔洞等进行相应地无损检测，无法综合地对表面及内部损伤同时进行无损检测并构建表面及内部损伤兼并的精细化模型。目前针对混凝土结构损伤检测主要有：朱自强等(2012)公开了一种检测混凝土内部缺陷的有限元超声成像方法。朱佩文等(2013)公开了一种混凝土裂纹超声检测装置，有效提高了检测的精确度。周红波等(2017)公开了基于三维激光扫描实测实量在建筑工程中的应用的专利技术，基于BIM的实测实量技术,将传统实测实量仪器替换成三维扫描仪，提高了检测和定位的精准度。韩达光等(2015)公开了一种全新本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混凝土结构表面及内部损伤精细建模方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)、三维激光扫描破坏后的混凝土结构表面，获取三维点云数据，建立三维模型及其坐标系；(2)、逐面无损扫描检测混凝土结构内部，标定每次扫描的起始点坐标、扫描方向和终点坐标，确定起始点和终点坐标，获得相对于扫描面不同深度的内部结构的C‑SCAN横截面图；(3)、将上述步骤(2)中C‑SCAN横截面图与所述步骤(1)中三维模型中实际对应的曲面，根据标定的坐标与三维模型进行配准，三维重构混凝土结构；(4)、按照上述步骤(1)至(3)扫描破坏前的混凝土结构表面，建立破坏前的混凝土结构三维模型；(5)、对比分析破坏前后的混凝土结构三维模...

【技术特征摘要】
1.一种混凝土结构表面及内部损伤精细建模方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)、三维激光扫描破坏后的混凝土结构表面，获取三维点云数据，建立三维模型及其坐标系；(2)、逐面无损扫描检测混凝土结构内部，标定每次扫描的起始点坐标、扫描方向和终点坐标，确定起始点和终点坐标，获得相对于扫描面不同深度的内部结构的C-SCAN横截面图；(3)、将上述步骤(2)中C-SCAN横截面图与所述步骤(1)中三维模型中实际对应的曲面，根据标定的坐标与三维模型进行配准，三维重构混凝土结构；(4)、按照上述步骤(1)至(3)扫描破坏前的混凝土结构表面，建立破坏前的混凝土结构三维模型；(5)、对比分析破坏前后的混凝土结构三维模型，精准定位和测量混凝土结构表面及内部损伤、空隙、裂纹、变形。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)具体包括：(1)、利用三维激光扫描对混凝土结构表面进行三维扫描实景复制，快速获取被测对象表面的三维点云数据，建立结构体表面的三维模型，实现外力破坏前的实景复制三维还原；(2)、利用计算机图形学方法将扫描到的混凝土结构的三维点云数据进行三维点云空间配准、三维建模，实现混凝土结构形态的精确可视化。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟登华，曾拓程，张亦弛，吴斌平，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12