基于图像的螺栓松动检测技术在钢螺栓连接桥的应用
2021-01-20刘炎钊
西部交通科技 2021年11期





摘要:为保证钢桥结构间的稳定性,需要能够准确地识别出螺栓松动情况。文章基于图像处理提出一种钢桥螺栓连接松动的检测技术,并采用拼接板和8组2×4阵列螺栓螺母组成的螺栓连接模型,对该技术进行测试试验分析。结果表明,该技术估算的角度与测角仪测量的角度误差为±2°,证明了该技术的适用性与准确性,为进一步研究提供了参考依据。
关键词:图像处理;螺栓松动;螺栓连接
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螺栓是连接钢结构构件的重要元件之一,在大多数钢桥中,构件通过螺栓接头实现相互连接[1][3]。螺栓松动导致预紧力不足,使螺栓连接失效,降低桥梁承载能力。根据钢桥结构缺陷报告显示,33.3%的桥梁会出现螺栓缺陷,如图1所示。产生缺陷的主要原因有预载荷或震动不足导致螺栓松动。由于螺栓失效可能导致结构失效,因此螺栓松动检测对保持钢桥的结构性能非常重要[4-5]。
截至目前,可以将检测钢桥螺栓松动技术分为以下两组:(1)现场检测技术,包括目视检查、锤击法和扭矩扳手技术;(2)基于传感器的监测技术,包括弹性波、导波、机电阻抗、无线传感器检测螺母旋转角度和电位降变化等方法。现场检查技术非常简单,但早期不能及时发现螺栓松动,且测量误差较大。基于传感器的监测技术是目前较有效的螺栓松动监测方法,但监测系统成本略高,还需要固定每个传感器。
同时,图像处理技术已被广泛应用于医学图像、物体、图案、字符等的识别,许多研究人员试图将该技术应用于土木结构的检测和监控。……
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