基于摄影测量的拉索索力测试

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1、学校代号10532学号S12011022分类号U446.3密级公开硕士学位论文基于摄影测量的拉索索力测试学位申请人姓名陈泽楚培养单位土木工程学院导师姓名及职称晏班夫副教授学科专业土木工程研究方向桥梁现状评估、维护与管理论文提交日期2015年5月30日学校代号：10532学号：S12011022密级：公开湖南大学硕士学位论文基于摄影测量的拉索索力测试学位申请人姓名：陈泽楚导师姓名及职称：晏班夫副教授培养单位：土木工程学院专业名称：土木工程论文提交日期：2015年5月30日论文答辩日期：2015年6月2日答辩委员会主席：方志教授Cableforc

2、eidentificationbasedonnon-contactphotogrammetrysystembyCHENZechuB.E.(HunanUniversityofTechnology)2012AThesisSubmittedinPartialSatisfactionoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringinBridgeandTunnelEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorAssociatePro

3、fessorYANBanfuMay,2015湖南大学学位论义原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发衷或撰写脚成果作品。对本义膊挪究做巧重要贡醜的个乂巧葉体，巧已在丈中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：曰期：年月／广曰一么！妒？东译楚学位论文版权使用授权书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ｎ或机构送交论文的复印件

4、和电子版，允许论文被查阅和借闽。本人授权湖南大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检。索１＾＾，可采用影印、葡印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文本学位论支属于１□。、保密，在年解密后适用本授权书２。、不保密苗‘寸’（请在上相应方框内打）：／扣作者签名：日期石化年月路巧楚＿导师签名：年月曰：曰期２＾／ｒ＾化基于摄影测量的拉索索力测试摘要拉索是索结构桥梁的主要传力构件，索结构的受力状态直接反映了全桥的健康状况，因此，需要对拉索进行持续索力监测。频率法凭借其方便、快速、可重复测试等特点

5、在工程中得到了广泛的应用。但在某些特定条件下它们存在测量速度慢、工作繁琐、设备昂贵、难以考虑拉索边界条件等不足之处。针对以上问题，本文采用基于摄影测量和基于拉索模态振型进行索力识别，主要内容如下：(1)开展了基于运动目标图像跟踪法的拉索索力测试研究。在拉索上布置目标测点，用摄像机获取单个及多个目标的振动图像序列，利用背景差分法进行运动目标检测，基于卡尔曼滤波法对运动目标进行跟踪，获得拉索多个目标测点的振动位移时程曲线，进而利用频率法求解拉索索力。实验结果表明，与加速度传感器的结果相比，摄影测量法测试结果误差较小，是基于频率的拉索索力测试方法的

6、有效发展与补充。(2)研究了基于摄影测量的拉索振动位移测量方法。用相机标定板作为参照物，通过相机成像平面上的点和标定板上点的坐标对应关系建立摄像机模型，从而建立二维图像与三维实体间的对应关系，求解相机的内、外部参数。进行了相机标定后，即能通过目标在图像上的位移推出它的实际位移。(3)研究了基于振型的拉索索力识别方法。这种方法通过选取拉索振动模态的两个驻点，将两个驻点之间的拉索等效为两端铰接的计算模型，根据两端铰接的拉索索力与振动频率的关系计算等效模型的索力，并将它近似视作原索索力。经过ANSYS仿真分析及实验室模拟初步验证了其精度和可行性。关

7、键词：索力测试；摄影测量；非接触测量；目标图像跟踪；频域分解法II硕士学位论文AbstractCableisthemainpower-transmissioncomponentofcablebridgestructure,whichplaysakeyroleinbridgesafety.Cableforceisanimportantindicatorofstayedcable’sconditionstate.Therefore,itisnecessarytomonitorthecableforce.Vibration-basedcablefo

8、rceestimationhasbeenwidelyusedinengineeringbecauseofitscharacteristicsofconvenienc