[发明专利]一种基于数字散斑标记的建筑幕墙地震变形监测方法在审

专利信息
申请号: 201910384283.7 申请日: 2019-05-09
公开(公告)号: CN109931878A 公开(公告)日: 2019-06-25
发明(设计)人: 原媛;周易非;刘文白;孔戈;高建卫 申请(专利权)人: 上海海事大学
主分类号: G01B11/16 分类号: G01B11/16
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 201306 上海市浦*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 建筑幕墙 变形监测 地震荷载 散斑图案 数字散斑 幕墙 地震模拟振动台 工业数码相机 三维数字图像 数字散斑图像 数字图像序列 人工地震波 地震 变形信息 测量步骤 场地特性 定量数据 光学测量 幕墙表面 匹配计算 全场位移 人工标记 试件表面 随机特性 变形的 分级 加载 拟合 试件 成像 装配 架设 采集 图像 计算机 应用
【权利要求书】:

1.一种基于数字散斑标记的建筑幕墙地震变形监测方法,其步骤包括:

1)根据实际工程中幕墙单元的固定方式将待测建筑幕墙装配于模拟试件框架上;

2)在试验开始前固定两架工业CCD相机于试件前方,要求两台相机与待测幕墙测试表面距离相同、分别从左右两个方向成像,各画幅能捕捉到幕墙单元所有面积范围,两台相机所在水平面、对称轴面垂直于幕墙表面;

3)利用标定板标定架设好的数字成像系统,启动地震模拟震动台装置,输入实验所需的单个、多个拟合地震加速度时程波形曲线,对幕墙单元施加单轴或多轴方向组合作用,使用分级多次加载方法逐次施加幅值大小,同时利用两台相机连续拍摄一序列照片记录对应荷载作用下幕墙表面的数字散斑图像;

4)对实验中采集到的一系列对应工况荷载作用下的数字图像,在计算机上使用三维数字图像相关匹配算法进行相关匹配计算,得出建筑幕墙在地震荷载作用下全场位移变形信息。

2.如权利要求1所述的一种全场非接触式的建筑幕墙地震荷载变形监测方法,其特征在于:所述步骤1)中,待测建筑幕墙单元的表面需要拥有足够随机特性的纹理,有时试件表面的自然纹理已经足够随机,适合直接使用计算,但对于重复相似性很高,或是没有任何纹理的试件,需要在实验前在待测表面人为添加散斑标记:为保证成像对比度明显、图像识别精确度的最大化,使用黑底白点的方法人为制斑。对幕墙表面首先使用黑色的哑光油漆喷涂作为底色背景,等待挥发稳定后再于幕墙表面使用白色哑光油漆喷洒呈颗粒状随机分布斑点,要求单个斑点的大小不占用相机采集照片中的多个像素点以降低匹配计算精度。

3.如权利要求1或2所述的一种全场非接触式的建筑幕墙地震荷载变形监测方法,其特征在于:所述步骤2)中,架设的两台相机其组合的光轴需正对试件的中心,并保证两台相机从左右方向都能捕捉到幕墙全部测试表面,实验前还需调节两台相机的光圈大小和焦距范围,尽可能使待测幕墙表面在两台相机的视界范围内最大化、撑满视场。

4.根据权利要求1所述的一种全场非接触式的建筑幕墙地震荷载变形监测方法,其特征在于:所述步骤3)中,向地震模拟震动平台装置输入研究所需的典型强震记录或人工地震波加速度时程波形曲线,并进行分级加载,即在同一波形下累加幅值大小,再切换到下一波形,将对应工况时刻采集到的照片序列拍摄存储于计算机中,进行两台相机标定时需要将所用的标定板放置于测试幕墙单元平面内,使用左右两台相机分别对同一标定板成像并存储于计算机中,基于两幅图像反算相机系统参数。

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