基于三维激光扫描的斜拉桥成桥状态变形特性开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

一、课题背景（现状、问题、研究的必要性）桥梁作为一个城市的标志性建筑，不仅要满足使用功能要求，而且还要能够与当地的人文历史、自然景观相融合，展示时代风貌。

改革开放以来，我国经济实力不断加强，随着桥梁结构分析理论的完善与成熟以及建造工艺的进步，各种造型优美的异形斜拉桥不断涌现，充分体现出时代的张力与城市的朝气。

异形斜拉桥属于组合体系桥梁，其上部结构由主梁、拉索和索塔三种构件组成。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

三、本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）3.1 主要研究内容（1）基于路径最优规划的斜拉桥三维扫描变形测试进行棱镜靶球精度试验，为三维激光扫描斜拉桥变形监测测站设置和控制标靶的布置提供了依据和参考；研究基于三维激光扫描技术的路径最优算法，快速将待扫描桥梁的最优测站分析出来，解决特大型复杂斜拉桥监测难题；基于多尺度去噪整体滤波算法处理点云数据，更好的达到保边降噪的目的；构建斜拉桥的三维数字化模型，更直观的表达桥塔的变形信息。

对斜拉桥多施工阶段进行检测，实现对斜拉桥成桥全过程中桥塔的实时变形监测。

（2）考虑安装误差的斜拉桥仿真模拟和受力预测建立斜拉桥施工精细化三维有限元模型，考虑安装误差，准确定义结构几何特性、边界条件、材料参数、计算荷载参数，对施工中以及成桥后的桥塔进行三维模拟，分析施工过程中各阶段的误差因素，通过桥塔各施工阶段的精细化模型进行受力预测，为后续施工过程中及成塔后的受力行为提供依据，以使计算模型与实际结构的受力和变形特征能更加贴近，提高施工控制精度。