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Instrumentation, Mesure, Métrologie

1631-4670
Revue des Systèmes
 

 ARTICLE VOL 17/1 - 2018  - pp.113-130  - doi:10.3166/i2m.17.113-130
TITRE
Surveillance de la déformation du pont à longue portée basée sur le balayage laser 3D

TITLE
Monitoring of long-span bridge deformation based on 3D laser scanning

RÉSUMÉ

Cet article applique la technique de balayage laser 3D au sol pour surveiller la déformation àhaute température d'un pont des poutres treillis en arc àlongue portée, dont la longueur de la portée principale est de 432 m. Sous la différence de température quotidienne de 9 ºC, les trois dimensions du pont ont étéscannées deux fois au laser et les données collectées ont étéprétraitées pour une analyse plus approfondie. Après cela, une nouvelle méthode de mesure de la déformation de la surface des B-splines rationnelles non uniformes (NURBS, le sigle de «Non-Uniform Rational Basis Splines »en anglais) a étéproposée sur la base de données de nuages de points 3D, et adoptée pour mesurer la déformation globale pont cible. Les résultats mesurés ont étécomparés àceux capturés par le niveau de précision et la station totale, indiquant que le système de balayage laser 3D et le procédéde traitement de données proposés bénéficient d'une bonne précision et d'une grande fiabilité. Comparée aux méthodes traditionnelles de surveillance de la déformation en un seul point, notre méthode peut enregistrer la déformation linéaire et présenter les caractéristiques de déformation globales. La méthode proposée présente de belles perspectives d’application technique.



ABSTRACT

This paper applies the 3D ground laser scanning technique to monitor the hightemperature deformation of a long-span steel truss arch bridge, whose main span is 432m in length. Under the daily temperature difference of 9ºC, the three dimensions of the bridge was scanned twice by laser, and the collected data was pre-processed for further analysis. After that, a new deformation measurement method for the non-uniform rational basis spline (NURBS) surface was put forward based on 3D point cloud data, and adopted to measure the overall deformation of the said bridge. The measured results were compared to those captured by the precision level and the total station, indicating that the proposed 3D laser scanning system and data processing method enjoy good accuracy and reliability. Compared with the traditional single-point deformation monitoring methods, our method can record the linear deformation and present the overall deformation features. The proposed method boasts good prospects in engineering application.



AUTEUR(S)
CHU XI, Zhi-xiang ZHOU, XIAOJU XIANG, Songlin HE, XU HOU

MOTS-CLÉS
surveillance de déformation, 3D sur la base de terre, balayage laser, Surfaces de banlieue, précision des nuages de points.

KEYWORDS
deformation monitoring, ground-based 3D, laser scanning, nurbs surfaces, point cloud precision.

LANGUE DE L'ARTICLE
Anglais

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