基于圖像識別的橋墩局部沖刷形態(tài)模擬研究.pdf

1、橋梁由于墩臺局部沖刷深度過大，導(dǎo)致基礎(chǔ)埋置深度不足而遭到破損的例子比比皆是。因此預(yù)測橋墩局部沖刷深度一直是水利工程界和交通運(yùn)輸界極為關(guān)注的問題，同時也是橋渡設(shè)計施工中最重要和最難完善解決的問題。隨著對橋梁設(shè)計和施工的要求不斷提高，對于橋墩局部沖刷地形的預(yù)測不僅關(guān)注深度，同時關(guān)注形態(tài)，關(guān)注發(fā)展過程，這樣才能更好地為工程實(shí)踐與理論研究提供技術(shù)支撐。
　　 本文針對典型工程的橋墩局部沖刷問題，采用河工模型試驗(yàn)的方法，在玻璃水槽中，對不

2、同流量和不同河床底坡條件下的橋墩附近的流態(tài)、流場以及橋墩局部沖刷坑的發(fā)展和形態(tài)進(jìn)行研究。根據(jù)河工模型試驗(yàn)地形測量的非接觸性、高精度等特點(diǎn)，引入圖像處理與分析的技術(shù)，提出了以波長635nm的紅色線狀激光為輔助光源、MATLAB圖像識別處理技術(shù)為基礎(chǔ)的河工模型試驗(yàn)地形測量及處理系統(tǒng)。通過水沙數(shù)學(xué)模型對系列模型法不同條件下的橋墩周圍的流場及沖刷坑發(fā)展過程進(jìn)行詳細(xì)分析。以模型試驗(yàn)的實(shí)測沖刷坑數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用空間曲面分析法、回歸分析法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法

3、對沖刷坑形態(tài)進(jìn)行對比模擬。
　　 本文經(jīng)過對河工模型試驗(yàn)地形測量的實(shí)際應(yīng)用以及對處理系統(tǒng)的誤差分析，表明作者提出的河工模型試驗(yàn)地形測量及處理系統(tǒng)在模型試驗(yàn)精細(xì)地形信息研究中是一種有效的輔助工具。通過水沙數(shù)學(xué)模型的模擬結(jié)果與實(shí)測結(jié)果對照，兩者有較好的吻合，證明該模型具有一定的可靠度。采用以模型試驗(yàn)實(shí)測沖刷坑數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的分析法，建立不同條件與橋墩局部沖刷坑形態(tài)之間的關(guān)系，對比模擬的結(jié)果論證了該分析法的可行性。它可以為橋梁工程設(shè)計與防