基于数字散斑技术的加筋挡墙观测计算方法研究.pdf

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1、10618ResearchonobservationandcalculationmethodofreinforcedretainingwallbasedondigitalspeckletechniqueADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：TongYaSupervisor：Prof.WangDuoyinA.P.WangChengzhiChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China重庆交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究

2、工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：么巫曰期：〇年月曰２／《６■？．．，重庆交通大学学位论文版权使巧授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆交通大学可Ｗ将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保

3、存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息服务（包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等），同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。学位论文作者签名；指导教师签名：曰期；之〇年６月曰曰期八年６月／／／曰／《本人同意将本学位论文提交至中国学术期甲Ｊ（光盘版）电子杂志社ＣＮＫＩ系列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕±学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。学位论文作者签名；指导教师签名；曰期；２〇／知６月（｜日曰期：公／ｉ年６月／／日摘要数字散斑相关方法(Dig

4、italSpeckleCorrelationMethod)自上世纪80世纪提出至今，广泛应用在材料工程、医学工程的实验力学领域中，在岩土工程中的应用主要集中在块石结构的破坏演化研究，由于岩土量测观测历时长，易造成拍摄到的照片灰度不一致，并且土颗粒流变特性会造成小颗粒的粘连及土团的破碎会干扰到散斑量测结果的导致了数字散斑在混合介质土的变形演化上的运用较少。本文依托国家自然基金项目“格栅蠕变时砂卵石填料长期工作机理研究”采用模型试验和数值模拟相结合的方法，编译并验证相关程序，本文主要研究内容和成果如下：（1）根据岩土模型试验的特性，编译了数值散斑相关程序，选用了标准化协方差相关法作为相关

5、性系数算法，并运用自然散斑图检验了此方法的实用性，通过数值模拟试验对比了爬山法和粒子群算法，从效率和准确度上确定了整像素搜索算法；最后通过数值模拟检验了亚像素插值算法的精确度，即水平位移平均误差为0.00179pixel，竖向位移平均误差为0.00187pixel。在砂土直剪试验中运用了散斑测量程序，测得土体c、φ值与实际值相差不大。探究了不同光照、不同颗粒大小、使用彩色砂，对于实验精度的影响，证实了良好的光照条件及良好的对焦会使散斑程序更加稳定，发现了使用普通镜头测量会产生畸变，并在转存图片时存在压缩码率，会造成图片失真，细节丢失等现象。（2）编辑了图像预处理程序，对于采用自然光作

6、为光源拍摄到的图像进行灰度直方图均衡化处理，对于采用人造光作为光源拍摄到的图像采用灰度分段变换和分水岭算法进行处理。在土工筋带长期拉拔试验和在长期堆载作用下砂石填料加筋挡墙试验中运用上述方法，得到直方图均衡化处理及灰度分段处理均可以较好的提升颗粒对比度，凸显孔隙阴影处图像，灰度分段变换法可以突出感兴趣的灰度区间,抑制不感兴趣的灰度区域，分水岭算法可以极大程度的提取目标大颗粒,同时闭合及填充颗粒之间的孔隙，减少了散斑搜索的误差和时间。（3）在土工筋带长期拉拔试验中利用数字散斑程序论证了土体加筋后筋材的加固作用并非施加于整个土体，而是筋带附近土体导致了紧邻筋带周围的土体会产生应力集中带，

7、而远离筋带的土体则未受到筋带附加应力的影响。关键词：数字散斑；加筋土；分水岭算法；图像处理IABSTRACTDigitalSpeckleCorrelationMethod(DSCM)hasbeenputforwardsincethe18thcentury,iswidelyusedinthefieldofexperimentalmechanicsofmaterialsengineeringandmedicalengineering.Inthegeotechn