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采用桥检机器人的斜拉桥检测方法研究
| 论文题名： | 采用桥检机器人的斜拉桥检测方法研究 |
| 关键词： | 斜拉桥;量化评估;桥检机器人 |
| 摘要： | 目前我国斜拉桥发展发展较快，跨度和数量都在快速增加，而且大多都是被作为地标性建筑，其结构安全性和美观一样重要，因此及时的发现并处治斜拉桥上出现的病害成为一个棘手的问题。尤其是混凝土斜拉桥，由于其主梁和索塔都是由混凝土浇筑而成，因此必然会出现裂缝、破损等病害，传统的检测评估方式是人工利用桥梁检测车、卡尺等完成检测，少数检测会用到桥梁检测机器人，然后根据检测结果对全桥进行技术状况评估，不仅效率低而且检测结果也会受检测人员的经验、水平等影响，所以有必要结合现有的检测手段和评估体系提出针对斜拉桥的更为细化的完善和补充。因此针对这些问题本文提出了采用桥梁检测机器人的斜拉桥检测应用，主要工作为： (1)对斜拉桥典型外观病害与规范中斜拉桥检测内容分析，得出斜拉桥要检测的内容，确定桥检机器人的检测对象；对现有桥检机器人的能力研究，发现现有的机器人检测能力并不能完全满足检测要求，进一步对桥检机器人性能提出目标要求，以使机器人可以完成检测任务。 (2)发现拉索直径范围在200mm~350mm间的拉索，应采用配有4个相机的拉索机器人；对于拉索直径范围在65mm~200mm间的拉索，应采用配有3个相机的拉索机器人；研究了旋翼无人机在满足规范要求的检测指标时所能达到的最大检测距离、无人机航向沿构件长边和短边检测时的规划，发现这两种检测方式总路径相近，但是航向沿短边时转弯较多，消耗的能量较多，降低了检测效率。 (3)分析了现有裂缝识别算法和裂缝信息提取算法，并利用滑轨和工业相机模拟桥检机器人采集病害图像，在Open-CV中通过图像处理的方式得到了可行的裂缝信息提取方法，为下一步的评估工作提供数据。 (4)研究分析了现有桥梁技术状况评定规范与桥检机器人的适用性，现有规范主要是针对人工检测的，存在较多的定性分析，没有对其赋值量化，没有规定裂缝面积计算中的宽度数值等问题；针对存在的问题，本文解决方式为：①先确定了裂缝影响宽度，通过先假设6个不同的影响宽度，再计算裂缝影响面积，最后与实际技术状况对比的方式确定了裂缝影响宽度为0.2m；②本文通过对裂缝的不同走向、不同影响面积、不同最大宽度、不同间距4个指标量化，划分不同的区间，采用排列组合的方式对不同的裂缝标度分类，彻底量化后的裂缝评价指标可以包含几乎所有的裂缝；③利用本文量化后的裂缝标度评价指标对桥梁实例计算，amp;nbsp;结果表明本文指标量化后的得分与规范得分分差较小，说明彻底量化后的评价指标较好的还原了规范中的评价指标。 |
| 作者： | 吴国栋 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 陈斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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