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摘要
拱桥的线形对其受力性能影响较大，建造过程中对线形几何偏差的检测及控制至关重要。三维激光扫描通过非接触手段对结构三维几何形态进行全覆盖、高精度测量，可作为结构几何偏差分析评价的关键支撑数据。本文提出一种基于点云的拱桥三维线形偏差评价方法，该方法通过三维激光扫描获取拱桥实时点云，并基于“滑动窗口”算法提取拱肋三维几何轴线，最后通过“三维线形模型偏差评价方法”对拱肋轴线与实际测量目标设计偏差进行定量评价。以缩尺拱桥实验为例进行精度验证，试验研究结果表明，在较为理想的室内试验环境中，利用“滑动窗口”算法提取拱肋轴线的方法切实可行，与百分表线形测点的平均误差为0.039mm,其中最大误差不超过0.1mm,表明该方法可获得可靠的拱桥三维线形模型。将其应用于某拱桥实测与预测目标线形偏差评价，结果表明，实测轴线与预测目标线形整体偏差较小，无论是横桥向和竖向偏差基本在10mm内。考虑到施工等影响因素，说明该三维连续偏差评价结果精度可靠，对实际工程具有重要的借鉴价值。
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单位重庆交通大学; 土木工程学院
