钢桥塔的点云虚拟装配及其整体线形控制方法

摘要：

针对钢桥塔的装配施工中,传统的人工预装配过程耗时耗力、效率低下且难以对实际装配过程中的整体线形进行调控分析等问题,建立了基于点云的高精度曲线钢桥塔整体虚拟装配系统方法,降低钢桥塔节段制作误差、自重和温度等受力变形偏差和实际装配过程误差对桥塔整体线形的影响.首先,开展基于节段点云模型的曲线钢桥塔整体虚拟装配,以降低节段制作误差的影响.通过三维激光扫描仪优化扫描方案对各钢节段进行扫描,获取钢节段点云数据并进行点云预处理、参数化建模.基于各节段参数化点云模型,提出了利用RBF神经网络进行轴线预测的曲线钢桥塔节段三点空间定位方法,对钢桥塔节段进行虚拟装配.然后,结合某桥上塔柱的实际工程案例,通过逆向叠加桥塔自重和温度的施工变形,消除施工受力变形.针对实际施工过程中已产生的节段装配误差,利用"施工控制"的思想,通过对其后续节段装配控制点坐标的调整,逐步降低前期节段装配误差对整体线形的影响,进一步提高了曲线钢桥塔的整体装配精度.最后,对建成的花篮形上塔柱进行整体扫描并与设计模型进行了对比,验证了上述系统方法对提高曲线钢桥塔实际装配施工精度的积极作用,为类似复杂钢结构的装配施工提供了技术参考.

关键词：3D激光扫描、逆向建模、RBF神经网络、空间定位、装配精度

所属期刊栏目：55

分类号：U445.4;TU74(桥涵工程)

资助基金：国家自然科学基金;河北省交通运输厅科技项目;天津市交通运输委员会科技发展计划项目

在线出版日期：2022-06-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：828-838