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基于PCL的钢箱节段虚拟预拼装技术
被引量:
5
1
作者
朱爱珠
王佳盟
+2 位作者
潘文铭
崔冰
朱宏平
《重庆交通大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期10-17,共8页
针对目前工程应用中的虚拟预拼装技术存在主观性强、自动化程度低、数据处理过程较为复杂等缺点,首次提出将PCL应用于基于点云数据的钢箱节段虚拟预拼装技术。首先根据钢箱节段截面特征设计一套由面到线、由线到点的控制点提取方法;然...
针对目前工程应用中的虚拟预拼装技术存在主观性强、自动化程度低、数据处理过程较为复杂等缺点,首次提出将PCL应用于基于点云数据的钢箱节段虚拟预拼装技术。首先根据钢箱节段截面特征设计一套由面到线、由线到点的控制点提取方法;然后基于PCL中的高效点云处理算法对待拼装截面初始点云数据进行预处理、控制点提取及匹配,输出拼装误差结果;最后将虚拟预拼装技术中使用到的算法串联成群,形成一套完整的钢箱节段虚拟预拼装程序,实现从数据输入到结果输出。将提出的虚拟预拼装技术应用于某钢箱结构桥梁相邻节段,并将计算所得最大拼装误差1.22 mm与规范规定误差进行对比分析,说明基于PCL的虚拟预拼装技术可以有效完成钢箱节段的预拼装工作,具有结果准确、自动化程度高等优点;吊装有应力状态下的节段控制点竖向位移处于0.08~0.14 mm范围内,结果表明工厂扫描得到的控制点坐标可用于指导实际工程拼装。
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关键词
桥梁工程
钢箱节段
虚拟预拼装
技术
PCL
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职称材料
虚拟预拼装技术在钢桁梁中的应用研究
被引量:
15
2
作者
刘晓光
潘永杰
《铁道建筑》
北大核心
2020年第1期1-6,共6页
以钢桁梁为实施对象,分析虚拟预拼装的基本原理,设计虚拟拼装流程,研究理论模型创建、实测点选择、测量精度和温度影响等关键要素,搭建包括精度管理和拼装管理两大模块的虚拟预拼装系统。以某实际桥梁工程平面预拼装为基准,采用虚拟预...
以钢桁梁为实施对象,分析虚拟预拼装的基本原理,设计虚拟拼装流程,研究理论模型创建、实测点选择、测量精度和温度影响等关键要素,搭建包括精度管理和拼装管理两大模块的虚拟预拼装系统。以某实际桥梁工程平面预拼装为基准,采用虚拟预拼装技术进行对比分析,两者结果吻合较好,表明虚拟预拼装技术的可行性和准确性,为钢桁梁虚拟预拼装技术的应用和推广提供有益参考。
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关键词
钢桁梁
虚拟预拼装
BIM
预
拱度
精度管理
拼
装
管理
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职称材料
基于点云特征提取的桥梁节段虚拟拼装方法
3
作者
王雷
李盛
+3 位作者
丁小平
李瑞杰
张玉元
邓文
《测绘通报》
北大核心
2025年第8期62-69,共8页
针对目前大型梁桥工程应用中虚拟预拼装技术存在的数据量巨大、不适用于栓接结构、仅考虑1+1拼接等问题,本文以沙坡头黄河公路大桥为工程背景,提出了基于点云特征提取的钢梁节段虚拟拼装方法。该虚拟拼装方法使用局部+整体扫描的策略解...
针对目前大型梁桥工程应用中虚拟预拼装技术存在的数据量巨大、不适用于栓接结构、仅考虑1+1拼接等问题,本文以沙坡头黄河公路大桥为工程背景,提出了基于点云特征提取的钢梁节段虚拟拼装方法。该虚拟拼装方法使用局部+整体扫描的策略解决了数据采集时间长、运算量大的问题,通过统计离群点移除(SOR)算法、空间采样算法等完成对点云数据的去噪和降采样处理;为了对栓接构件进行虚拟拼装,基于随机抽样一致(RANSAC)拟合算法提出平面识别分割、空间点云投影降维、三维点云圆孔拟合及圆孔中心坐标提取方法;针对构件虚拟拼装仅考虑1+1拼接的问题,基于迭代最近点(ICP)算法提出了从加工偏差到拼接偏差的整体虚拟预拼装方法。工程应用表明,扫描识别与测量的误差最大为0.15 mm,虚拟拼装的该节段拼接合格率为97%,比传统的方法更全面、更精确。该方法具有自动化程度高、模拟效果好且适用于整体结构的优点,可为大型桥梁钢梁节段的虚拟拼装提供技术支撑。
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关键词
钢梁节段
栓接结构
点云
虚拟预拼装
RANSAC
拼
装
偏差
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职称材料
当代日本钢桥梁制造技术介绍
被引量:
9
4
作者
张陕锋
郭正兴
《世界桥梁》
北大核心
2006年第1期4-8,共5页
横河桥梁公司在日本钢桥梁制造业具有领导地位,介绍该公司钢桥梁制造的先进技术。
关键词
钢桥
计算机辅助放样
计算机辅助制造
虚拟预拼装
信息化管理
桥梁制造
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职称材料
基于混凝土组合箱梁残缺三维激光点云的自动逆向建模方法
被引量:
8
5
作者
宋健
刘泓佚
+2 位作者
杜永军
吴文清
周小燚
《世界桥梁》
北大核心
2022年第1期72-78,共7页
针对虚拟预拼装过程中,施工现场条件与构件本身性质对混凝土桥梁构件三维激光扫描及其后续逆向建模质量产生不良影响的问题,以混凝土组合箱梁为背景,提出残缺三维激光点云的自动逆向建模方法。该方法利用实测点云与设计数据最佳匹配的...
针对虚拟预拼装过程中,施工现场条件与构件本身性质对混凝土桥梁构件三维激光扫描及其后续逆向建模质量产生不良影响的问题,以混凝土组合箱梁为背景,提出残缺三维激光点云的自动逆向建模方法。该方法利用实测点云与设计数据最佳匹配的数学优化问题提高自动性,并采用k-d tree和最小生成树(MST)等数据结构以及算法提高计算效率和鲁棒性,建立了以特征点三维坐标集合为最终逆向建模结果的通用方法。采用该方法对单根长约30 m的混凝土组合箱梁进行逆向建模并提取构件尺寸,同时与传统测量方法实测值进行比较,结果显示该方法尺寸检测误差均在1%以内,测量精度可以满足现场实时处理数据和获取结果的需求。
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关键词
桥梁工程
混凝土组合梁
箱形梁
虚拟预拼装
三维激光扫描
自动逆向建模
最小生成树
特征点集
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职称材料
题名
基于PCL的钢箱节段虚拟预拼装技术
被引量:
5
1
作者
朱爱珠
王佳盟
潘文铭
崔冰
朱宏平
机构
华中科技大学土木与水利工程学院
中交二航局结构工程有限公司
中交二航局技术中心
出处
《重庆交通大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期10-17,共8页
基金
国家自然科学基金项目(52078230)。
文摘
针对目前工程应用中的虚拟预拼装技术存在主观性强、自动化程度低、数据处理过程较为复杂等缺点,首次提出将PCL应用于基于点云数据的钢箱节段虚拟预拼装技术。首先根据钢箱节段截面特征设计一套由面到线、由线到点的控制点提取方法;然后基于PCL中的高效点云处理算法对待拼装截面初始点云数据进行预处理、控制点提取及匹配,输出拼装误差结果;最后将虚拟预拼装技术中使用到的算法串联成群,形成一套完整的钢箱节段虚拟预拼装程序,实现从数据输入到结果输出。将提出的虚拟预拼装技术应用于某钢箱结构桥梁相邻节段,并将计算所得最大拼装误差1.22 mm与规范规定误差进行对比分析,说明基于PCL的虚拟预拼装技术可以有效完成钢箱节段的预拼装工作,具有结果准确、自动化程度高等优点;吊装有应力状态下的节段控制点竖向位移处于0.08~0.14 mm范围内,结果表明工厂扫描得到的控制点坐标可用于指导实际工程拼装。
关键词
桥梁工程
钢箱节段
虚拟预拼装
技术
PCL
Keywords
bridge engineering
steel box segment
virtual preassembly technology
PCL
分类号
U445.4 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
虚拟预拼装技术在钢桁梁中的应用研究
被引量:
15
2
作者
刘晓光
潘永杰
机构
中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所
出处
《铁道建筑》
北大核心
2020年第1期1-6,共6页
基金
中国铁路总公司科技研究开发计划(2016X002)
中国铁道科学研究院基金(2014YJ024)
文摘
以钢桁梁为实施对象,分析虚拟预拼装的基本原理,设计虚拟拼装流程,研究理论模型创建、实测点选择、测量精度和温度影响等关键要素,搭建包括精度管理和拼装管理两大模块的虚拟预拼装系统。以某实际桥梁工程平面预拼装为基准,采用虚拟预拼装技术进行对比分析,两者结果吻合较好,表明虚拟预拼装技术的可行性和准确性,为钢桁梁虚拟预拼装技术的应用和推广提供有益参考。
关键词
钢桁梁
虚拟预拼装
BIM
预
拱度
精度管理
拼
装
管理
Keywords
steel truss girder
pre-assembly technology
BIM
pre-camber
precision management
assembly management
分类号
U448.211 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
基于点云特征提取的桥梁节段虚拟拼装方法
3
作者
王雷
李盛
丁小平
李瑞杰
张玉元
邓文
机构
兰州交通大学土木工程学院
宁夏公路管理中心
中交第二航务工程局有限公司
出处
《测绘通报》
北大核心
2025年第8期62-69,共8页
基金
宁夏回族自治区重点研发计划(2022BEG02056)
兰州市科技计划(2024-4-4)。
文摘
针对目前大型梁桥工程应用中虚拟预拼装技术存在的数据量巨大、不适用于栓接结构、仅考虑1+1拼接等问题,本文以沙坡头黄河公路大桥为工程背景,提出了基于点云特征提取的钢梁节段虚拟拼装方法。该虚拟拼装方法使用局部+整体扫描的策略解决了数据采集时间长、运算量大的问题,通过统计离群点移除(SOR)算法、空间采样算法等完成对点云数据的去噪和降采样处理;为了对栓接构件进行虚拟拼装,基于随机抽样一致(RANSAC)拟合算法提出平面识别分割、空间点云投影降维、三维点云圆孔拟合及圆孔中心坐标提取方法;针对构件虚拟拼装仅考虑1+1拼接的问题,基于迭代最近点(ICP)算法提出了从加工偏差到拼接偏差的整体虚拟预拼装方法。工程应用表明,扫描识别与测量的误差最大为0.15 mm,虚拟拼装的该节段拼接合格率为97%,比传统的方法更全面、更精确。该方法具有自动化程度高、模拟效果好且适用于整体结构的优点,可为大型桥梁钢梁节段的虚拟拼装提供技术支撑。
关键词
钢梁节段
栓接结构
点云
虚拟预拼装
RANSAC
拼
装
偏差
Keywords
steel girder segments
bolted structures
point cloud
virtual preassembly
RANSAC
assembly deviation
分类号
P258 [天文地球—测绘科学与技术]
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职称材料
题名
当代日本钢桥梁制造技术介绍
被引量:
9
4
作者
张陕锋
郭正兴
机构
东南大学土木工程学院
出处
《世界桥梁》
北大核心
2006年第1期4-8,共5页
文摘
横河桥梁公司在日本钢桥梁制造业具有领导地位,介绍该公司钢桥梁制造的先进技术。
关键词
钢桥
计算机辅助放样
计算机辅助制造
虚拟预拼装
信息化管理
桥梁制造
分类号
U445.47 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
基于混凝土组合箱梁残缺三维激光点云的自动逆向建模方法
被引量:
8
5
作者
宋健
刘泓佚
杜永军
吴文清
周小燚
机构
无锡市城市重点建设项目管理中心
东南大学
无锡市交通建设工程集团有限公司
出处
《世界桥梁》
北大核心
2022年第1期72-78,共7页
基金
江苏省重点研发项目(BE2018120)。
文摘
针对虚拟预拼装过程中,施工现场条件与构件本身性质对混凝土桥梁构件三维激光扫描及其后续逆向建模质量产生不良影响的问题,以混凝土组合箱梁为背景,提出残缺三维激光点云的自动逆向建模方法。该方法利用实测点云与设计数据最佳匹配的数学优化问题提高自动性,并采用k-d tree和最小生成树(MST)等数据结构以及算法提高计算效率和鲁棒性,建立了以特征点三维坐标集合为最终逆向建模结果的通用方法。采用该方法对单根长约30 m的混凝土组合箱梁进行逆向建模并提取构件尺寸,同时与传统测量方法实测值进行比较,结果显示该方法尺寸检测误差均在1%以内,测量精度可以满足现场实时处理数据和获取结果的需求。
关键词
桥梁工程
混凝土组合梁
箱形梁
虚拟预拼装
三维激光扫描
自动逆向建模
最小生成树
特征点集
Keywords
bridge engineering
concrete composite girder
box girder
virtual pre-assembly
3D laser scanning
automatic inverse modeling
minimum spanning tree
aggregate of characteristic points
分类号
U448.216 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
U446.2 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于PCL的钢箱节段虚拟预拼装技术
朱爱珠
王佳盟
潘文铭
崔冰
朱宏平
《重庆交通大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2024
5
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职称材料
2
虚拟预拼装技术在钢桁梁中的应用研究
刘晓光
潘永杰
《铁道建筑》
北大核心
2020
15
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于点云特征提取的桥梁节段虚拟拼装方法
王雷
李盛
丁小平
李瑞杰
张玉元
邓文
《测绘通报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
当代日本钢桥梁制造技术介绍
张陕锋
郭正兴
《世界桥梁》
北大核心
2006
9
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
基于混凝土组合箱梁残缺三维激光点云的自动逆向建模方法
宋健
刘泓佚
杜永军
吴文清
周小燚
《世界桥梁》
北大核心
2022
8
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职称材料
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